Efficient P3HT:PC61BM solar cells employing 1,2,4-trichlorobenzene as the processing additives

The efficiency of the poly(3-hexylthiophene)(P3HT) and [6,6]-phenyl C_(61)-butyric acid methyl ester(PC_(61)BM) based organic solar cells was enhanced by using 1,2,4-trichlorobenzene(TCB) as a processing additive to control the blend morphology. The addition of TCB improved the arrangement of P3HT which resulted in good phase separated blend films. Correspondingly, the optimized solar cells showed a power conversion efficiency(PCE) of 4.17% with a fill factor(FF) of 0.69, which were higher than those of common thermal annealing devices(PCE 3.84%, FF 0.67). The efficiency was further improved to 4.74% by thermal annealing at 150 °C for 10 min with a higher FF of 0.74.     

芴与硒吩共聚物的光致发光与电致发光研究

采用不同共聚比例的9，9-二辛基芴和硒吩的共聚物制备了发光二极管。研究了不同硒吩含量对器件性能的影响。针对共聚物的特点和器件存在的问题，采用阴极界面修饰及高分子共混的方法。使器件的性能得以提高。     

一种有机电致发光共聚物的制备和性能

采用Suzuki方法合成了9，9-二辛基芴与萘并硒二唑的两种无规共聚物并研究了其紫外光谱、光致发光和电致发光性能。两种聚合物的电致发光波长为650～666nm，均为发饱和红光的LED材料，其电致发光外量子效率最高达到了1．05％。随着共聚物中萘并硒二唑含量的增加，共聚物的光致发光和电致发光的发射波长均有少量红移。证明了根据共轭高聚物链内能量转移原理，在聚芴链中引入不同含量的窄带隙杂环单元可实现对聚芴发光颜色的调节。     

芴与噻吩发光共聚物的合成及其电致发光性能

采用Suzuki偶合方法合成出了一系列新型的 9,9 二辛基芴 (DOF)和噻吩 (Th)的共聚物 .其中 ,DOF与Th的投料比 (摩尔比 )分别为 95∶5 (PTF5 )、90∶1 0 (PTF1 0 )、85∶1 5 (PTF1 5 )、70∶3 0 (PTF3 0 )、5 0∶5 0 (PTF5 0 ) .所有的聚合物均可溶于常用的有机溶剂 ,如THF,CHCl3等 ,其分子量在 60 0 0～ 5 3 0 0 0之间 .当在聚芴主链中引入噻吩后 ,其发光波长发生了红移 ,最大发光波长由PTF5时的 490nm红移到PTF5 0时的 5 41nm .随着聚芴主链中噻吩含量的增加 ,最大电致发光和光致发光效率都逐渐降低 由这些聚合物所制得的器件 ,最大电致发光效率为PTF5和PTF1 0的 0 45 %.由此表明 ,在聚芴主链中引入少量的低带隙单体噻吩可以调节聚芴的发光颜色及发光效率     

吡啶-芴类电荧光聚合物的光谱特性

用Suzuiki聚合反应将二溴代吡啶 (2 ,5 、2 ,6 、3,5 取代 )与芴共聚 ,合成了不同主链结构的吡啶 芴共聚物 .研究结果表明 ,将吡啶基引人聚芴主链可以调节共聚物的发光颜色 .间位吡啶基引入聚芴主链 ,使聚合物的能级加宽 ,PL、EL光谱发生蓝移 ;对位吡啶基则使光谱红移 .间位吡啶基 (3,5 Py、2 ,6 Py)引入聚芴主链 ,可提高聚合物的色纯度 .共聚物中 3,5 Py含量为 4 0mol%时 ,可得到较纯的蓝光 .     

由窄带隙芴基共聚物制备的有效光伏电池

对基于9, 9-二辛基取代芴与4, 7-二硒吩-2,1,3-苯并噻二唑(SeBT)的共聚物(PFSeBT)的光伏电池，着重研究了阴极与共混比例对器件性能的影响，研究表明，当共混比例为PFSeBT: PCBM=1:2、并且采用LiF/Al做阴极时，器件的性能最优：开路电压1.00 V，为短路电流密度为4.42 mA/cm2，能量转换效率为1.67% (AM1.5，100 mW/cm2)，短路电流密度与入射光强间存在幂指数关系，幂指数为0.887，所有器件的光敏响应延均展至680 nm以上。上述研究结果表明，PFSeBT是一种非常有希望的聚合物光伏电池电子给体相材料。     

CsF/Al阴极对提高芴基饱和红光器件性能的研究

从聚合物/电极界面修饰的角度对基于饱和红光聚合物PFO-SeBT(9,9-二辛基芴与4,7-二硒吩-2,1,3-苯并噻二唑的无规共聚物)的发光二极管的性能进行了改进，通过采用CsF/Al阴极并优化CsF的厚度以及在PFO-SeBT1/阳极界面插入聚乙烯基咔唑(PVK)层，使器件的最大电致发光外量子效率达到1.79%，比采用低功函数的金属Ba/Al阴极器件的效率提高了两倍多.器件的性能得以改善的原因是CsF/Al阴极能有效提高电子注入能力以及PVK层对电子的阻挡作用. 关键词： 聚合物发光二极管 聚合物/电极界面 CsF/Al阴极 电子注入     

窄带隙二噻吩并吡咯共聚物合成与光伏性能研究

二噻吩[3,2-b:2′,3′-d]并吡咯(Dithieno[3,2-b:2′,3′-d]pyrrole,DTP)分别与3种受体单元聚合得到聚合物P1~P3,受体单元分别为:吡咯并吡咯二酮(DPP)、二噻吩苯并噁二唑(DTBO)和喹喔啉衍生物(TQ).研究表明,3种聚合物都有较窄的带隙(P1:1.23 e V,P2:1.51 e V,P3:1.50 e V),有利于活性层材料对太阳光的吸收,其中P1获得了最宽的吸收(近1000 nm).将P1~P3与PC71BM共混制备光伏器件,当给受体比例为1∶3时,基于P1的光伏器件短路电流密度(short-circuit current density,JSC)为15.82 m A/cm~2,开路电压(open-circuit voltage,VOC)为0.38 V,能量转化效率(power conversion efficiency,PCE)达到3.33%,为3种聚合物中最高的效率.对于聚合物P2和P3,在给受体比例为1∶2时,光伏性能最好,此时P2与P3的PCE值分别为1.20%和1.37%,导致较低光电转换效率的因素是短路电流密度JSC(P2:9.70 m A/cm~2,P3:9.21 m A/cm~2)和开路电压VOC(约0.3 V)过低.     

三苯胺-芴类共聚物的合成及发光性能

在主链上嵌入三苯胺基团来改善聚芴的空穴传输能力、平衡载流子的注入是目前改善聚芴材料发光效率的一种好方法。本文用Suzuki缩聚法合成了芴-三苯胺类共聚物。实验结果表明．在聚芴主链上引入少量的TPA(10％～20％)时．不仅提高了EL效率．而且可以改善光谱的色纯度。TPA含量为20％时，共聚物的EL效率为1．28％。     

芴-呋喃苯并噻二唑共聚物的光电性能

对芴-呋喃苯并噻二唑共聚物的吸收光谱、光致发光光谱、电致发光性能和光伏性能进行了研究. 共聚物在382 nm和530 nm处有两处明显的吸收峰, 其中530 nm处的吸收强度随着共聚物中呋喃苯并噻二唑单元(FBT)含量的增加而增加. 随着FBT单元含量的增加, 电致发光峰值从611 nm红移至702 nm. 以PVK为空穴传输层, 共聚物PFO- FBT0.1为发光层的发光器件, 在33 mA/cm2电流密度下的外量子效率达2.32%, 亮度为441 cd/m2. 实验中观察到快速的链内能量陷阱过程(从芴到FBT单元). 以共聚物PFO-FBT50为电子给体、PCBM为电子受体(重量比1:2)共混制备的光电池能量转换效率为1.13%, 开路电压0.85 V, 短路电流3.39 mA/cm2, 光谱响应边延伸至近750 nm.