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本论文首先简单回顾了有机光电器件的研究现状,表征参数和制备方法。然后分别从化学材料、器件结构和制备工艺三个方面研究了提高有机薄膜型光电器件性能的方法。
材料方面,通过在8-羟基喹啉单体上引入强吸电子基团硝基(-NO2),合成了8-羟基-5硝基喹啉铝。研究表明,这种材料具有比8-羟基喹啉铝更好的电子传输特性,并且其LUMO能级(2.95eV)介于8-羟基喹啉铝(2.86eV)和LiF:Al(4.2eV)之间,能够作为电子传输层提高OLED器件电子的输运能力。实验上,通过在8-羟基喹啉铝的标准器件中加入3纳米的8-羟基-5硝基喹啉铝作为辅助电子传输层,制得了低启亮电压(3.2V),低压区有很高发光亮度(1700cd/cm2,5V)的绿光OLED器件。
结构方面,把阳极电解氧化铝片的方法用在500纳米的铝膜上,成功在ITO玻璃上制备了氧化铝模板(AAO)。该模板厚度约250纳米,上面有孔径50-70纳米的纳米孔。在此基础上,能够通过模板填充法,电化学沉积法或电泳沉积法把模板中的纳米结构转移到OLED或者太阳能电池的有机层中,在量子域效应下,这种纳米线可以大大提高有机层的载流子迁移率,从而提高器件的内量子效率。
制造工艺上,选择利用压印的方法提高器件的效率。因为一般而言,压印能使疏松的有机薄膜更加致密,从而提高其载流子迁移率。实验中,压印后的OLED器件性能有明显改善,但是P3HT: PCBM体系的太阳能电池器件性能却下降了,对原因做了简单分析。