退火处理提高P3HT:PCBM聚合物太阳能电池光伏性能

利用旋转涂膜方法制备了以P3HT:PCBM为有源层的聚合物太阳能电池, 器件结构为ITO/PEDOT:PSS/P3HT:PCBM/Al(氧化铟锡导电玻璃/聚二氧乙基噻吩:聚对苯乙烯磺酸/聚三已基噻酚:富勒烯衍生物/铝),研究了退火温度对聚合物太阳能电池性能的影响. 实验发现: 聚合物薄膜经过120 °C退火10 min处理后, 开路电压(V_oc)达到0.64 V, 短路电流密度(J_sc)为10.25 mA·cm^-2, 填充因子(FF) 38.1%, 光电转换效率(PCE)达到2.00%. 为了讨论其内在机制, 对不同退火条件下聚合物薄膜进行了各种表征. 从紫外-可见吸收光谱中发现, 退火处理使P3HT在可见光范围内吸收加强且吸收峰展宽, 特别是在560和610 nm处的吸收强度明显增大; X射线衍射(XRD)结果表明, 120 °C退火后P3HT在(100)晶面上的衍射强度是未退火薄膜的2.8倍, 有利于光生载流子的输运; 原子力显微镜(AFM)研究结果表明, 退火显著增大了P3HT与PCBM的相分离程度, 提高了激子解离的几率; 傅里叶变换红外(FTIR)光谱验证了退火并没有引起聚合物材料物性的变化.     

Ca₂BO₃Cl:Ce³⁺,Tb³⁺:A novel tunable emitting phosphor for white light-emitting diode

<正>Ca₂BO₃Cl:Ce³⁺,Ca₂BO₃Cl:Tb³⁺,and Ca₂BO₃Cl:Ce³⁺,Tb³⁺ phosphors are synthesized by a high temperature solid-state reaction.The emission intensity of Ce³⁺ or Tb³⁺ in Ca₂BO₃Cl is influenced by the Ce³⁺ or Tb³⁺ doping content,and the optimum concentrations of Ce³⁺ and Tb³⁺ are 0.03 mol and 0.05 mol,respectively.The concentration quenching effect of Ce³⁺ or Tb³⁺ in Ca₂BO₃Cl occurs,and the concentration quenching mechanism is d-d interaction for either Ce³⁺ or Tb³⁺.The Ca₂BO₃Cl:Ce³⁺,Tb³⁺ can produce colour emission from blue to green by properly tuning the relative ratio between Ce³⁺ and Tb³⁺,and the emission intensity of Tb³⁺ in Ca₂BO₃Cl can be enhanced by the energy transfer from Ce³⁺ to Tb³⁺.The results indicate that Ca₂BO₃Cl:Ce³⁺,Tb³⁺ may be a promising double emission phosphor for UV-based white light emitting diodes.     

倍增型有机光电探测器的研究进展

介绍了倍增型有机光电探测器的发展、工作机理、性能调控及相关的应用探索. 2015年张福俊课题组以单载流子传输通道的给受体混合(质量比约为100:1)薄膜为有源层，率先报道了界面附近受陷电子诱导空穴隧穿注入的倍增型有机光电探测器，并抑制了器件的暗电流密度.通过优化有源层厚度调控了界面附近受陷电荷的体分布，制备出超窄响应的倍增型有机光电探测器，并提出载流子注入窄化的新概念.利用三元策略及双层策略，制备出了宽响应倍增型有机光电探测器.利用光子俘获层调控器件的响应范围，以及利用倍增层获得了较大的外量子效率，将二极管型与倍增型器件的优势集中在一个器件中.引入光学调控层或将宽带隙材料引入有源层中，调控界面附近受陷电子分布，优化了器件的光谱形状，进而制备出响应光谱宽且平的倍增型有机光电探测器.将制备的倍增型有机光电探测器应用到心率监测、单像素成像及光开关等领域，取得较好的应用成果.     

A simple encapsulation method for organic optoelectronic devices

The performances of organic optoelectronic devices, such as organic light emitting diodes and polymer solar cells,have rapidly improved in the past decade. The stability of an organic optoelectronic device has become a key problem for further development. In this paper, we report one simple encapsulation method for organic optoelectronic devices with a parafilm, based on ternary polymer solar cells(PSCs). The power conversion efficiencies(PCE) of PSCs with and without encapsulation decrease from 2.93% to 2.17% and from 2.87% to 1.16% after 168-hours of degradation under an ambient environment, respectively. The stability of PSCs could be enhanced by encapsulation with a parafilm. The encapsulation method is a competitive choice for organic optoelectronic devices, owing to its low cost and compatibility with flexible devices.     

ZnS:Er电致发光中SiO2与ZnS电子加速能力的比较

在分层优化结构和固态阴极射线发光中, 从电极注入的电子经电子加速层加速后获得更高能量成为过热电子, 过热电子碰撞激发发光中心引起发光, 其中SiO2 在提高过热电子的能量方面有非常重要的作用. ZnS作为电子加速层时, 也发现了固态阴极射线发光, 但其发光的亮度及稳定性都不及 SiO2作为电子加速层的器件. 通过比较 ZnS：Er在正弦交流电驱动下的正负半周内的亮度变化, 得出ZnS与SiO2的电子加速能力的相对大小. 实验结果表明： SiO2的电子加速能力是ZnS的2.18倍.     

NPB/Alq3有机量子阱光电特性研究

利用热蒸发的方法制备了有机量子阱发光器件和Alq3单层发光器件,其中NPB(N,N′-Di-[(lnaphthalenyl)-N,N′-diphenyl]-(1,1′-biphenyl)-4,4′-diamine)作垒层,Alq3(Tris-(8-quinolinolato) aluminum)作阱层,量子阱结构类似于无机半导体的Ⅱ型量子阱结构.实验发现有机量子阱发光器件结构中存在垒层向阱层的F(o)rster无辐射共振能量转移,具有良好的电流-电压特性,光谱的窄化及蓝移,并且光谱的蓝移程度随电压的增大而逐渐增强.     

Characteristics of pentacene organic thin film transistor with top gate and bottom contact

High performance pentacene organic thin film transistors (OTFT) were designed and fabricated using SiO₂ deposited by electron beam evaporation as gate dielectric material. Pentacene thin films were prepared on glass substrate with S--D electrode pattern made from ITO by means of thermal evaporation through self-organized process. The threshold voltage V_TH was --2.75± 0.1V in 0---50V range, and that subthreshold slopes were 0.42± 0.05V/dec. The field-effect mobility (μ_EF) of OTFT device increased with the increase of V_DS, but the μ_EF of OTFT device increased and then decreased with increased V_GS when V_DS was kept constant. When V_DS was --50V, on/off current ratio was 0.48× 10⁵ and subthreshold slope was 0.44V/dec. The μ_EF was 1.10cm²/(V.s), threshold voltage was --2.71V for the OTFT device.     

一种计算稀土材料陷阱深度的新方法

表征陷阱材料的主要物理量是陷阱深度, 准确计算出陷阱深度对于研究陷阱材料具有重要的意义. 从能带模型出发, 利用速率方程分析了整个热释光过程, 提出了一种计算稀土材料陷阱深度的新方法, 替代以往利用单分子或双分子近似计算陷阱深度的方法. 以SrAl2O4：Eu^2＋, Dy^3＋及Sr4Al14O25：Eu^2＋, Dy^3＋材料为研究对象, 计算了陷阱深度. 研究表明, 这种计算方法能更准确、真实地描述其物理过程.     

一种新型稀土配合物Eu(TTA)2(N-HPA)Phen的发光特性研究

合成了一种新的含有3个配体的稀土配合物Eu（TTA）2（N-HPA）Phen（TTA-噻吩甲酰基三氟丙酮，N—HPA=N-苯基邻氨基苯甲酸，phen=邻菲咯啉）。将稀土配合物作为掺杂物与基质PVK按照不同质量比混合共溶，旋涂成膜。通过荧光光谱，分析了薄膜的发光特性，并将其应用于有机电致发光。研究了PVK和Eu（TTA）2（N—HPA）Phen之间的能量传递，并且制备了发光层为PVK：Eu（TTA）2（N—HPA）Phen，结构为ITO／PVK：Eu（TrA）2（N—HPA）Phen／BCP／Alq3／Al的多层器件，发现改变PVK和稀土配合物的掺杂比，可以不同程度地抑制PVK的发光，最终得到纯的Eu^3＋的红色发光。实验结果证明，在PVK：Eu（TTA）2（N—HPA）Phen=5：1的质量比下，从PVK到稀土配合物之间存在充分的能量传递。     

固态阴极射线发光中的初电子来源的扩展实验

2000年,美国的《科学》杂志将有机电子学取得的进展列为2000年十大科技成果之一,这些成果中包括人类基因组草图、克隆技术等重大发现．同一年诺贝尔化学奖授予了黑格尔、麦克迪亚米德、白川英树等人,奖励他们在有机电子学、有机／聚合物研究方面取得的重大突破．