表面等离子体热点效应提高有机光伏电池的宽谱光吸收

来源 :第八届全国暨华人有机分子和聚合物发光与光电特性学术会议 | 被引量 : 0次 | 上传用户:g793202100
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使用金属纳米结构可大幅度提高光在薄活性层内的吸收效率,有效地解决激子分离与光吸收之间存在的矛盾1.小尺寸金属纳米颗粒(直径约5-20 nm)可通过激发局域表面等离子体在颗粒周围活性层区域产生近场场增强,提高活性层的光吸收效果2.尺寸较大的金属纳米颗粒(直径约50 nm)则可作为良好的散射体被置于阳极缓冲层,通过减反增透使更多的入射光被诱导进入活性层3.
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近年来,随着Meijer等提出"超分子电子学"这一新的研究领域[1],超分子自组装聚集体电致发光材料引起了人们的关注.2009年,Meijer等[2]开发了红绿蓝光超分子组装体,并通过溶液加工方法制备了红、绿、蓝、白光有机电致发光器件(OLED).其中绿光器件的最大亮度为210 cd/m2,光度效率为0.051 cd/A蓝光器件的最大亮度为32 cd/m2,光度效率为0.025 cd/A而红光器件
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苝二酰亚胺(PDI)衍生物虽然可以在溶液中发出强的红色荧光,但由于其大平板结构而具有严重的浓度猝灭问题,因此在用作电致发光材料时,性能很不理想.本文中,我们通过将PDI发色团连接至六氢键自组装结构单元上,获得了一个新颖的红光超分子聚集体SPDI.与小分子参照物PDI相比,SPDI的固体发光性能得以显著提升(φPL∶3.59% vs 0.35%),表明氢键组装单元的引入可以有效地降低平板发色团之间的
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近年来,荧光探针由于其高灵敏度、实时检测及测试简单等优点倍受科学界关注.基于光致电子转移机理(PET)的荧光探针由于可实现直观的ON-OFF/OFF-ON信号切换等优点而引起了研究者极大的兴趣.但是目前基于这一机理的探针分子主要是利用具有孤电子对的氮原子(N)作为电子给体,从而减弱了N端结合质子的能力,使得部分此类探针分子pH响应偏强酸性而限制了其应用.
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红绿蓝三基色器件的性能对有机电致磷光器件(PhOLED)在显示及白光照明领域的应用十分重要.相比于绿光器件,具有好的发光色纯度的红光PhOLED的性能仍较为低下,因此,开发能够发出饱和红光的高效磷光材料具有重要的研究意义.
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染料敏化电池作为一种廉价高效的太阳能电池,引起了人们极大的兴趣.最近几年国内外研究者们对不含贵金属的有机染料的合成和光伏性能做了较多研究[1,2].本文设计并合成了两种含苯并噻二唑基元的三苯胺有机染料DH2和DD2.研究结果显示,增大分子的共轭体系,会使紫外吸收光谱有所红移.经电化学测试,两者都有比较合适的HOMO和LUMO能级,能满足电子的有效注入.
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聚合物太阳能电池具有价格低廉、重量轻、可制作于柔性衬底等优点[1],但其较低的能量转换效率是制约其走向应用的主要原因之一.影响聚合物太阳能电池效率的因素有很多,其中有机层的结构和形貌影响很大.对有机层进行热退火[2]或溶剂退火[3],可以优化有机层的结构和形貌,提高电池的能量转换效率.
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近年来,本体异质结器件聚合物太阳能电池引起了人们的极大兴趣[1,2].本文设计并合成了两种新型的含不同共轭侧基的噻唑-苯并[1,2-b∶4,5-b]二噻吩共轭聚合物PT-Tz-DTBT和PT-Tz-DTffBT,并将其应用到聚合物太阳能电池中.在共轭侧基上引入两个氟原子,聚合物溶液在紫外可见区域的吸收有少许红移.这两个共轭聚合物都具有很低的HOMO能级以及较高的开路电压.
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In the past decade, bulk heterojunction polymer solar cells (PSCs) have made significant progress and power conversion efficiency (PCE) of 8-9% in a single junction device has been demonstrated [1].Am
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聚合物太阳能电池作为一种低成本的薄膜太阳能电池,凭借其原材料来源丰富、制作工艺简单以及可制作成柔性器件等特点成为最近的研究热点之一,提高器件效率、降低其成本是聚合物太阳能电池研究的重点.提高器件性能的途径主要包括优化器件结构、优化制作工艺、使用新型的给体和受体材料和加入界面缓冲层等[1].
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