全无机钙钛矿量子点的合成、性质及发光二极管应用进展

近年来,全无机铯铅卤素钙钛矿(CsPb X 3,X=Cl,Br,I)量子点由于其色纯度高、具有可调谐的发射波长(410~760 nm)、窄的半峰宽(12~42 nm)和较高的荧光量子产率(最高可达95%以上)以及可全溶液处理等优势而受到人们的高度关注,在显示和照明领域有着较为广阔的应用前景。本文首先介绍了近年来发展起来的全无机钙钛矿量子点的液相合成方法,如高温热注射法、一步反应法、阴离子交换法和过饱和重结晶法等;其次介绍了全无机钙钛矿量子点的形貌、尺寸和晶型调控及材料组分、反应温度和杂质离子对其发光性能的影响,进而总结了无铅全无机钙钛矿量子点的研究进展;然后介绍了全无机钙钛矿量子点在发光二极管方面的应用进展;最后概述了全无机钙钛矿量子点在未来发展中存在的挑战和机遇。     

水相中CdTe纳米晶的制备及其光学性质

用不同稳定剂(巯基乙酸(TGA)、巯基丙酸(MPA)、L-半胱氨酸(L-Cys)、3-巯基-1,2-丙二醇(TG))在水相中制备了CdTe纳米晶, 并用透射电子显微镜(TEM)、X射线光电子能谱(XPS)和X射线粉末衍射(XRD)等技术对其进行了表征. 研究了不同水相合成条件对CdTe纳米晶光学性质的影响, 结果表明, n(Cd):n(Te)、溶液pH值、回流时间以及稳定剂的性质, 对纳米晶的光学性质具有显著影响. 制得的CdTe纳米晶发射峰窄且对称(半高全宽达38 nm), 用不同稳定剂制备的纳米晶发光量子效率有所不同, 用不同的激发波长对纳米晶进行激发时, 发射峰并未表现出明显的移动.     

掺杂DCJTB聚乙烯咔唑的发光性质

研究了PVK∶DCJTB体系的发光特性。实验结果表明,PVK∶DCJTB薄膜光激发时,PVK和DCJTB之间存在能量传递,DCJTB的浓度从1%增加到2%,能量传递效率明显增强,但仍然不充分。引入Alq3层后的PVK∶DCJTB/Alq3双层薄膜,PVK的发光被有效地抑制了,Alq3明显促进了PVK向DCJTB的能量传递效率,说明Alq3起到了能量传递的"桥梁"作用。而结构为ITO/PVK∶DCJTB/Alq3/LiF(1nm)/Al的器件的电致发光光谱与光致发光光谱明显不同。电致发光时,Alq3层的发光的相对强度比光致发光时大许多,而且发光强度随着驱动电压的增加而增强,说明随电压的增加,有更多的空穴注入到Alq3层,致使载流子在Alq3层的复合几率随电场的增强而增大。     

Effects of acetone-soaking treatment on the performance of polymer solar cells based on P3HT/PCBM bulk heterojunction

The improvement of the acetone-soaking treatment to the performance of polymer solar cells based on the P3HT/PCBM bulk heterojunction is reported. Undergoing acetone-soaking, the PCBM does not distribute uniformly in the vertical direction, a PCBM enrichment layer forms on the top of the active layer, which is beneficial to the collec- tion of the carriers and blocking the inverting diffusion carriers. X-ray photoelectron spectroscopy （XPS） analysis reveals that the PCBM weight ratio on the top of the active layer increases by 20% after the acetone-soaking treatment. Due to the nonuniform distribution of PCBM, the short-circuit current density, the open-circuit voltage, and the fill factor are enhanced significantly. Finally, the power conversion efficiency of the acetone-soaking device increases by 31% compared with the control device.     

CdSe纳米晶的制备条件对发光特性的影响

以巯基乙酸为稳定剂,在水相中制备了CdSe纳米晶水溶胶,并用X射线光电子能谱和透射电子显微镜对其进行了表征,证明了CdSe纳米晶的形成。研究了在不同反应时间所制备的CdSe纳米晶的XRD谱以及吸收光谱和发射光谱的变化情况,并且还研究了不同反应物配比情况下的发射光谱的变化,结果表明改变CdSe纳米晶的制备条件,将会对CdSe纳米晶的发光特性有显著的影响。     

钙钛矿CH3NH3PbI3晶体的电化学

电化学方波伏安及循环伏安测量表明,钙钛矿CH₃NH₃PbI₃晶体在有机电解质中的氧化还原过程伴随着化学降解。该化学降解源于CH₃NH₃PbI₃晶体中铅离子的还原以及碘离子的氧化。通过电化学伏安法可以测定晶体的能带。     

水溶胶CdSe/CdS核/壳结构纳米晶制备及光学性质的研究

以巯基乙酸为稳定剂在水溶液中合成了水溶胶CdSe/CdS壳结构的量子点,利用X射线粉末衍射(XRD)和X射线光电子能谱(XPS)对量子点结构进行了表征;并对化学组成和尺寸分布进行了研究。通过紫外-可见吸收光谱、激发光谱与发射光谱研究了它们的发光特性。     

MEH-PPV/CdSe纳米复合器件的光电导特性的研究

以CdO和Se粉作为前驱物,在TOPO/TOP有机体系中制备了CdSe纳米晶,将其与聚合物MEH-PPV复合制备了复合光电导器件,研究了它的光电导特性,并将其与单层MEH-PPV光电导器件的特性进行了比较。结果发现纳米复合光电导器件的光电流响应光谱的2个峰的位置基本上与MEH-PPV和CdSe纳米晶的吸收峰的位置相对应,这说明CdSe纳米晶和聚合物MEH-PPV的吸收对光电流都有贡献,主要是由于CdSe纳米晶和MEH-PPV界面处的激子离化和电荷转移造成的。而且复合器件的光电流较单层有所增强,且MEH-PPV器件光谱的响应范围更宽。     

单核/双壳结构CdSe/CdS/ZnS纳米晶的合成与发光性质

以巯基乙酸为稳定剂,在水溶液中合成了单核/双壳结构的CdSe/CdS/ZnS纳米晶。在内核CdSe和外壳ZnS之间的内壳CdS作为晶格匹配调节层,能够很好的改善核/壳界面处的性能,而且,最外层ZnS能够最大程度地使激子受限。用TEM和XPS对纳米晶进行了表征,并且用光致发光光谱和吸收光谱对不同核壳结构的纳米晶的发光性能进行了比较,结果表明单核/双壳结构的纳米晶具有更加优异的发光特性。     

不同稳定剂对水溶性CdTe纳米晶光学性质的影响

分别用巯基乙酸(TGA),巯基丙酸(MPA),L-半胱氨酸(L-Cys),3-巯基-1,2-丙二醇(TG)作为稳定剂,在水相中合成出CdTe纳米晶体,研究了稳定剂对所制备的纳米晶光学性质的影响,并且对所合成的球状和棒状纳米晶的稳定性进行了研究。实验结果表明,不同的稳定剂可以得到不同型貌的纳米晶,用L-半胱氨酸(L-Cys),巯基乙酸(TGA),巯基丙酸(MPA),3-巯基-1,2-丙二醇(TG)所得到的CdTe纳米晶的吸收和发射峰位不同,这是受稳定剂自身的官能团性质和空间位阻作用影响的结果。