论文部分内容阅读
与无机半导体相比,有机半导体具有成本低廉、污染小、制备简单、可实现大面积柔性器件等优点,已经应用于开发有机电致发光器件、太阳能电池及薄膜晶体管等器件。由于载流子迁移率低等原因,有机光电器件的效率还有待提高。而有机分子的结构的多样性及其分子间复杂的相互作用也为有机半导体材料的可操作性和确定性提供了难度。对于有机光电器件的机理与性能的研究一直是材料物理和光电子学领域的研究热点。 本论文主要对基于有机薄膜材料的光伏和电致发光器件(OLED)进行了研究。主要包括以下几个方面: (1)等离子激元光散射效应对有机光伏器件转换效率的影响。我们制备了以高分子材料poly(9,9-dioctylfluorene-co-benzothiadiazole)(F8BT)和有机小分子材料N,N-bis(1-ethylpropyl)-3,4,9,10-perylenebis(dicarboximide)(EPPTC)共混体系为活性层的光伏器件。将金纳米岛结构制备于玻璃-空气界面,使得入射光先通过金纳米岛结构,然后到达活性层。通过IPCE测试系统表征了器件的量子效率,研究了金属纳米结构等离子激元光散射效应对有机光伏器件效率的影响。同时,研究了等离子激元与器件面积的匹配对器件整体效率的影响。从而为优化金纳米结构,提高器件的总体效率提供了依据。 (2)基于高分子材料F8BT∶ PFB混合物薄膜的OLED器件的发光特性研究。我们制备了基于两种高分子材料poly(9,9-dioctylfluorene-co-benzothiadiazole)(F8BT)与poly(9,9-dioctylfluorene-co-bis-N,N-(4-butylphenyl)-bis-N,N-phenyl-1,4-phenylenediamine)(PFB)作为发光层活性材料的OLED器件,结构为FTO/PEDOT∶PSS/F8BT∶PFB/LiF/Al。研究了不同比例的F8BT和PFB组成的器件的电致发光光谱,得到了不同形状的宽谱带发射,分析得出宽带发射光谱源于分子间相互作用形成的多组分的发射。 (3)基于单质高分子材料PFB的OLED器件的发光特性研究。在PFB的电致发光(EL)光谱中,发现除了其本征蓝光发射外,还出现了强烈的电致激基缔合物的红光发射,并进一步对其EL光谱对于PFB厚度以及驱动电压的依赖关系进行了分析。发现通过调整PFB的厚度,可以得到具有不同红光峰和蓝光峰相对强度的发射光谱。这对于实现单一材料的白光OLED具有重要的指导意义。