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．     

基于有机薄膜的太阳能电池材料与器件研究进展

近年来,有机薄膜太阳能电池的研究得到突飞猛进的发展,其功率转换效率从很困难达到3％,普遍地提高到3％～5％,且根据模拟预测有希望达到10％．显然,这是新材料和新器件结构的涌出以及器件机理研究深入的共同结果．本文介绍有机薄膜太阳能电池的的结构及工作原理,讨论材料结构与器件性能的关系,综述近年来材料与器件结构等方面的进展．     

有机光伏器件激活层的微结构有序性与电荷输运

本文在对有机光伏电池载流子产生机理分析的基础上,从有机光伏电池激活层的微观结构对光电转换效率影响的角度,系统介绍了目前该领域的一些重要研究成果,详细分析了影响光电转换效率的主要因素,并提出了一系列改善光伏电池效率的方法,对未来该领域的研究作了展望。     

有机光伏器件激活层的微结构有序性与电荷输运

本文在对有机光伏电池载流子产生机理分析的基础上,从有机光伏电池激活层的微观结构对光电转换效率影响的角度,系统介绍了目前该领域的一些重要研究成果,详细分析了影响光电转换效率的主要因素,并提出了一系列改善光伏电池效率的方法,对未来该领域的研究作了展望.     

有机光伏器件激活层的微结构有序性与电荷输运

本文在对有机光伏电池载流子产生机理分析的基础上,从有机光伏电池激活层的微观结构对光电转换效率影响的角度,系统介绍了目前该领域的一些重要研究成果,详细分析了影响光电转换效率的主要因素,并提出了一系列改善光伏电池效率的方法,对未来该领域的研究作了展望。     

稀土有机EL器件的光伏特性

有机电致发光 (ＯＥＬ)是当前发光研究的热点之一[1,2 ] ,ＯＥＬ器件正处于研究开发阶段[3] 。其中稀土ＯＥＬ研究也是重要内容之一[4 ,5] ,但对于稀土ＯＥＬ器件 ,人们的着眼点主要集中在这些器件的电光转换性能上 ,有关光电转换特性报道很少 ,我们在研究ＯＥＬ器件过程中发现 ,通常的双层稀土ＯＥＬ器件具有明显的光伏性能 ,而且超过ＴＰＤ/ＡｌＱ双层ＯＥＬ器件[6] 的光电 (ＰＶ)性能。图 1给出了本研究所用材料分子结构 ,图 2给出了双层器件ＩＴＯ/ＴＰＤ/Ｇｄ(ＤＢＭ ) 3ｂａｔｈ/Ｍｇ :Ａｇ的光电压和光电流响应曲线。这与它们的吸收…     

有机太阳能电池材料研究新进展

介绍了有机太阳能电池研究的背景、基本原理、分类,并对有机太阳能电池材料进行了全面综述,包括小分子太阳能电池材料、大分子太阳能电池材料、D-A体系材料和有机无机杂化体系材料.     

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．     

含硼有机发光二极管材料与器件

硼元素因其独特的价层电子结构——价电子数少于价轨道数,而拥有一个空的p轨道,其三配位化合物既可以和邻近的π体系产生有效共轭,又可以容易地与路易斯碱发生络合,形成四配位化合物。将硼元素引入传统的光电功能分子当中,往往能给整个体系带来独特的光电性质,这已成为新型有机光电功能分子设计的重要思路。本文围绕硼元素的三配位化合物和四配位化合物,从分子设计理念、化合物光电性质、相关器件的结构与效率等方面对含硼有机光电功能分子及其器件的研究进展进行综述,并对其未来发展做出展望。     

齐聚噻吩及其衍生物有机光伏材料

齐聚噻吩及其衍生物具有良好的环境稳定性和优异的光电性能,是一类具有良好发展前景的有机功能材料。本文综述了近年来齐聚噻吩及其衍生物的发展状况,简述了其主要合成方法;根据结构将其分为两大类:一类是不含极性基团或仅含弱极性基团的齐聚噻吩衍生物,另一类是给体-受体型齐聚噻吩衍生物,并讨论了它们作为有机光伏材料的应用。给体-受体型齐聚噻吩衍生物由于分子内的电荷传输作用,其光物理和电化学性能均优于不含极性基团的齐聚噻吩,该类材料在小分子光伏器件中具有最高的光电转换效率(>10%)。文章最后简要分析了影响光伏器件性能的主要因素。     

有机硅、氟高分子表面活性剂在建材中的应用发展

综述了有机硅、含氟高分子表面活性剂及含有机硅氟的高分子表面活性剂的种类和研究进展,介绍了它们在涂料工业、塑料工业等建材领域中的应用。     

共轭聚合物发光和光伏材料研究进展

聚合物光电功能材料与器件因其广阔的应用前景,1990年以年来吸引了世界各国学术界的广泛关注和兴趣.聚合物光电子器件主要包括聚合物电致发光二极管、聚合物场效应晶体管和聚合物太阳能电池等,其使用的关键材料是共轭聚合物光电子材料,包括共轭聚合物发光材料、场效应晶体管材料和光伏材料等.本文主要对共轭聚合物电致发光材料和光伏材料的研究进展进行综述,介绍了这些聚合物材料的种类、结构和性质以及在聚合物电致发光器件和聚合物太阳能电池中的应用.并讨论了当前共轭聚合物光电子材料中的关键科学问题和今后的发展方向.     

非富勒烯聚合物太阳电池研究进展

综述了以p-型共轭聚合物为给体、n-型有机半导体为受体的非富勒烯聚合物太阳电池光伏材料最新研究进展,包括n-型共轭聚合物和可溶液加工小分子n-型有机半导体(n-OS)受体光伏材料,以及与之匹配的p-型共轭聚合物给体光伏材料.介绍的n-型共轭聚合物受体光伏材料包括基于苝酰亚胺(BDI)、萘酰亚胺(NDI)以及新型硼氮键连受体单元的D-A共聚物受体光伏材料,目前基于聚合物给体(J51)和聚合物受体(N2200)的全聚合物太阳电池的能量转换效率最高达到8.26%.n-OS小分子受体光伏材料包括基于BDI和NDI单元的有机分子、基于稠环中心给体单元的A-D-A型窄带隙有机小分子受体材料等.给体光伏材料包括基于齐聚噻吩和苯并二噻吩(BDT)给体单元的D-A共聚物,重点介绍与窄带隙A-D-A结构小分子受体吸收互补的、基于噻吩取代BDT单元的中间带隙二维共轭聚合物给体光伏材料.使用中间带隙的p-型共轭聚合物为给体、窄带隙A-D-A结构有机小分子为受体的非富勒烯聚合物太阳电池能量转换效率已经突破12%,展示了光明的前景.最后对非富勒烯聚合物太阳电池将来的发展进行了展望.     

有机空穴传输材料在钙钛矿太阳电池中的应用

有机-无机杂化钙钛矿太阳电池(PSCs)由于其诸多优点得到广泛关注,而有机固态空穴传输材料(HTMs)代替液体电解质使其得到飞速的发展,提升了电池的效率和稳定性,已经成为PSCs的重要组成部分。目前应用于PSCs的空穴传输材料分为有机空穴传输材料和无机空穴传输材料两大类。无机空穴传输材料的可选择范围较窄,对应器件的光电转换效率相对较低。开发各类能级匹配、空穴迁移率高的有机空穴传输材料是提高器件效率和稳定性的有效手段,成为相关领域的研究热点。本文依据相对分子质量的大小,将应用于PSCs中的有机空穴传输材料分为小分子类和聚合物类空穴传输材料,详细评述了有机空穴传输材料分子结构对PSCs光电转换效率、填充因子、开路电压、短路电流和稳定性的影响,并对其能级、空穴迁移率的高低、添加剂的使用等进行了讨论。最后详细论述了有机空穴传输材料未来的研究重点和发展趋势。     

分散液-液微萃取在有机化合物和金属离子分析中的应用进展

综述了分散液-液微萃取的基本原理和萃取过程,介绍了萃取剂、分散剂、螯合剂的浓度、萃取时间、pH值、盐效应、共存离子等因素对萃取效果的影响,评述了分散液-液微萃取技术在有机化合物和痕量金属离子分析中的应用情况,引用文献42篇。     

有机单晶电路的研究进展

与传统硅基集成电路相比, 有机集成电路具有成本低、 柔性及易携带等优势. 有机单晶集成电路在有机集成电路的基础上提高了材料的有序度和迁移率, 从而大大提升了电学性能, 具有丰富的研究价值和广泛的应用前景. 本文综合评述了有机单晶电路的研究进展, 重点总结了利用有机单晶制备逻辑门电路的相关工作, 并介绍了将有机单晶用于集成电路上的尝试, 最后分析了有机单晶集成电路研究中面临的挑战并对其未来的发展进行了展望.     

芴基有机蓝光材料的研究进展

芴是具有刚性平面的多环芳烃化合物,由于其具有能隙宽、发光效率高和热稳定性好、分子结构易于修饰等特点,已经发展成为一类重要的蓝光材料。本文综述了芴基有机蓝光材料的研究进展,并对其未来发展趋势进行了展望。     

水/醇溶共轭聚合物界面材料及其在光电器件中的应用

相对于传统的无机半导体器件,以有机半导体(特别是聚合物半导体)材料为基础的有机光电器件,可采用与传统印刷技术(例如喷墨打印、卷对卷印刷等)相结合的溶液加工方式制备低成本、大面积、柔性光电器件,因而成为广泛关注的焦点,并得到了快速发展.实现溶液加工的高效有机光电器件的一个关键问题是界面问题——如何避免溶液加工时有机层间的互溶以及如何实现可印刷稳定金属电极的高效电子注入等.水/醇溶性共轭聚合物的迅速发展为解决溶液加工多层有机光电器件所面临的界面问题提供了有效手段.研究发现,水/醇溶共轭聚合物不但可以有效避免溶液加工多层器件中的界面互溶,而且还可与高功函数的稳定金属发生界面偶极相互作用而增强其电子注入,从而解决了高功函数稳定金属电子注入的难题,为实现全溶液加工的高效印刷有机光电器件提供了可行的方案.本文介绍了近年来本课题组在水/醇溶共轭聚合物阴极界面材料及器件应用方面的研究进展,并对水/醇溶共轭聚合物阴极界面材料在聚合物发光二极管和聚合物太阳电池中的工作机理进行了探讨.     

有机太阳能电池中基于苝二酰亚胺结构小分子受体进展

最近几年,有机太阳能电池中的非富勒烯小分子受体研究引起了人们的兴趣。其中,苝二酰亚胺(PDI)类分子因具有良好的电子传输能力,较强的电子亲和力,稳定的光、热、化学性能以及化学结构的可设计性带来的性能可调控性而得到广泛的关注。本文总结了近三年来在体异质结有机太阳能电池应用方面PDI小分子受体的研究进展,重点关注了PDI分子结构对其性能的影响,希望为以后PDI类受体分子的设计思路起到一定的启发作用。     

以碱金属盐为阴极界面层的有机光电器件的制备及性能

以碱金属盐Li F,Na F,Cs F和Cs2CO3作为阴极界面材料,制备了高效率有机小分子电致发光二极管(SMOLEDs)、聚合物电致发光二极管(PLEDs)及聚合物太阳能电池(PSCs).在SMOLEDs和PLEDs中,Cs F作为阴极界面层的器件流明效率和功率效率最高.在以聚对苯乙烯撑(P-PPV)为发光层的PLEDs中,Cs F作为阴极界面层的器件最大流明效率可达17.85 cd/A,比Li F作为阴极界面层的器件流明效率提高近300%.在以聚(3-己基噻吩)(P3HT)∶[6,6]-苯基-C61-丁酸甲酯(PC61BM)为活性层的PSCs中,当Li F为阴极界面层时,器件功率转换效率(PCE)可达4.12%.而以Na F,Cs2CO3和Cs F为阴极界面层时,PCE分别为3.72%,3.55%和3.2%.这是因为从上述碱金属盐中分解出来的碱金属原子扩散进入器件的有机层并对有机层进行了n型掺杂,影响了器件的电流密度和效率.