聚合物光伏材料与器件研究进展

高效率的聚合物太阳电池依赖于光吸收活性层材料对太阳光能量的充分利用．电极界面材料将光吸收活性层产生的空穴和电子分别快速高效地抽取到阳极和阴极,并通过进一步改进光伏器件的结构提升能量转换效率和稳定性．本课题组在光吸收活性层中新型聚合物给体材料、新型电极界面材料、利用水／醇性电极界面材料制作新型倒装器件结构的太阳电池方面取得重要进展,推动了太阳电池在能量转换效率和稳定性方面的突破．     

新型含silole聚咔唑的合成及其高效率红色发光二极管研究

合成了一种3,4-位为三苯胺的新型silole单体(TST)及其与N-己基-3,6-咔唑(Cz)组成的共聚物PCz-TST,其中TST的含量变化为1%~20%.PCz-TST的重均分子量介于9000~10600之间,而多分散系数在1.3~1.5之间.研究了共聚物的吸收光谱、电化学性质、光致发光光谱、以及电致发光性能.PCz-TST的主吸收峰位于305 nm,归属于咔唑链段的贡献,而TST单元的吸收出现在498 nm.4种PCz-TST的光学带隙在2.06~2.18eV之间,其光致发光光谱具有明显的能量转移特征,固态薄膜能发出单一的橙光,而电致发光峰位进一步红移,在604~645 nm之间.PCz-TST的HOMO能级在-4.99~-5.12 eV之间,与典型的空穴阻挡层TPBI能形成大于1.0 eV的空穴势垒.在器件结构为ITO/PEDOT/PCz-TST/TPBI/Ba/Al的聚合物发光二极管中,TPBI层能限制激子复合区域并提高复合效率,表现了来自silole单元的高效率电致红光,其中5%TST含量的共聚物获得了1.94%的最大外量子效率.TPBI的引入还导致了电致发光光谱的红移,从而改善了红光的色纯度.     

三种不同基体中玻璃微球悬浮体系的流变行为

三种不同基体中玻璃微球悬浮体系的流变行为吴大诚，陈军武，徐建军，杜鹏，顾群，李玉景（成都科技大学纺织工学院成都６１００６５）关键词高分子流变学，Ｂｏｇｅｒ流体，悬浮体，聚异戊二烯悬浮体的流体动力学研究始于本世纪初，Ｅｉｎｓｔｅｉｎ“对极稀悬浮体粘度的...     

新型Silole与窄带隙单体的交替共聚物的合成、荧光光谱及光伏性能

采用Pd催化偶联的方法合成了1,1-二乙炔基-2,3,4,5-四苯基Silole,并分别与2,1,3-苯并噻二唑(BT)和4,7-二(2-噻基)-2,1,3-苯并噻二唑(DBT)组成两种交替共聚物PS-BT和PS-DBT,并研究了两种共聚物的紫外吸收光谱、光致发光及光伏电池性能。PS-DBT具有更宽的可见光吸收范围和更强的吸收。两种共聚物溶液的光致发光光谱的最大发射波长均随着溶液浓度的增大逐步红移。光伏电池器件结构为ITO/PE-DOT/copolymers:PCBM(1:4)/Ba/Al。PS-BT和PS-DBT的开路电压分别为0.50,0.40V,填充因子(FF)分别为24%和33%,在模拟太阳光(AM1.5)照射下的能量转化效率(ECE)分别为0.009%和0.032%。     

含1,1-二（4-（N,N-二甲基胺基）苯基）-2,3,4,5-四苯基噻咯的聚合物在三种阴极结构中的电致发光性能

设计合成了一种1,1-位为二（4-（N,N-二甲基胺基）苯基的新型噻咯单体,并与2,7-芴单体聚合得到六苯基噻咯单体投料量为1%、10%、20%的三种共聚物PF-N-HPS1～20.研究了这些共聚物的紫外吸收光谱、电化学性质、光致发光光谱和电致发光性能.PF-N-HPS的HOMO能级为5.25～5.58eV,呈现绿光发射.以PF-N-HPS为发光层,制作了三种聚合物发光二极管（器件结构A：ITO/PEDOT/PF-N-HPS/Al;器件结构B：ITO/PEDOT/PF-N-HPS/Ba/Al;器件结构C：ITO/PEDOT/PF-N-HPS/TPBI/Ba/Al）.其中器件结构A的电致发光效率仅为0.1～0.33cd/A,说明PF-N-HPS中的4-（N,N-二甲基胺基）苯基结构不能使单独的Al阴极实现良好的电子注入.采用了低功函金属Ba阴极的器件结构B能改善电子的注入,使电致发光效率提高到0.85～1.44cd/A.器件结构C采用TPBI（HOMO：6.2eV）作为电子传输和空穴阻挡层,促进了电子和空穴的有效复合,进一步提高了电致发光效率（4.56～7.96cd/A）,其中TPBI层将噻咯聚合物与金属阴极隔离可能减少发光层在阴极界面处的激子猝灭也起到了一定的作用,器件结构C较器件结构B还获得了更好的绿光光谱.     

溶液加工型有机电致发光材料与器件研究进展

有机电致发光器件（OLEDs）在平板显示和固体照明领域有着广阔的应用前景,发展十分迅速,已实现了商业化．而可溶液加工的OLEDs采用喷墨打印、卷对卷印刷等低成本方式进行加工,在实现低成本、大面积显示及照明器件等方面具有巨大的应用潜力,引起了广泛关注．实现高效溶液加工型OLEDs的实用性需要在光电材料设计合成及器件制备方法上进一步深入研究．本文总结了发光材料与器件国家重点实验室可溶液加工型OLEDs材料及器件的研究进展．     

胺基功能化咔唑共轭聚合物的合成及其光电性能研究

发展了新型含有胺基的支化烷基修饰的咔唑单元,并且与芴、咔唑、苯等单元通过Suzuki偶联反应共聚得到不同主链结构的水/醇溶共轭聚合物界面修饰材料,研究了主链结构的变化对材料光物理、电化学性能的影响.所有聚合物均被用作阴极界面材料应用于器件结构为ITO/PEDOT：PSS/P-PPV/界面层/Al的聚合物发光二极管中.在相同器件制备条件下,系统比较了不同主链结构的界面修饰材料在器件中的性能,并研究了性能差异的原因.器件研究结果表明,在高功函数金属Al阴极的聚合物发光二极管中,含胺基功能化咔唑单元的水/醇溶共轭聚合物材料由于界面偶极的形成,均表现出很好的电子注入/传输性能,与之对应的器件性能得到大幅提升.     

含磷杂环戊二烯的分子/聚合物材料的光电性质

简要介绍了含磷杂环戊二烯（phosphole）的分子／聚合物材料的光电性质,主要包括含磷杂环戊二烯的分子／聚合物材料的吸收光谱、荧光光谱、电致发光、二阶非线性光学等方面,并兼顾有关的结构与光电性能的关系．     

苯基取代苯并二噻吩二酮构建新型聚合物及其光伏性能研究

随着材料和器件的不断发展,有机光伏(OPV)的器件效率不断提升,但制备仍存在较多额外加工工艺,不利于其大规模生产.如何合理调控活性层材料的溶解性、结晶性和两相形貌来简化器件制备工艺,实现高性能的as-cast器件将十分具有科学意义.本工作通过设计合成苯基取代的苯并二噻吩二酮单元(二维BDD)作为共聚单元,制备了三种新型聚合物材料.当二维BDD单元摩尔分数为10%时, FBDT-m10能实现良好的聚集性能和加工性能,与Y6-BO共混制备的as-cast器件就可以得到良好的活性层形貌,最终实现了71.14%的填充因子及16.06%的器件效率.