有机窄带隙光电功能材料的合成及性质研究

来源 :中国科学院化学研究所 | 被引量 : 0次 | 上传用户:tcf274617008
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有机光电功能材料与器件凭借其巨大的实用化前景吸引了学术界的广泛关注和工业界的积极参与。目前,随着有机电致发光二极管、有机场效应晶体管、有机光伏电池、有机激光器等有机分子器件的研究不断深入,部分性能已经到达甚至超过无机半导体器件。实践表明,这种科学与技术上的突飞猛进强烈的依赖于性能出色的有机分子材料,而且材料的性质很大程度上决定着分子器件的性能,因此设计和开发综合性能优良的新型有机分子材料具有非常重要的意义。本论文的主要研究内容及成果总结如下:   合成了系列给体—受体—给体功能化红色荧光染料,通过引入不同的电荷给体,调控材料的发光性质,详细地研究了分子结构与性能的关系;利用其作为红色掺杂客体材料,获得了具有窄发射谱带的掺杂型红色电致发光器件。   合成了系列受体—给体—受体功能化光电功能材料,通过引入不同的电荷给体,调控材料的发光颜色和电学性质;以它们作为发光层,成功的制备出具有纯正红光发射的主体型红光器件:首次研究了基于A-π-D-π-A结构的材料作为活性层的光伏电池;这种多功能性表明,材料的宏观性质与其分子结构密切相关。   设计合成了具有X型分子结构的齐聚噻吩衍生物,通过改变噻吩取代基元的个数,成功地实现了对材料的光电学性质的精细调节:利用电化学聚合,得到了具有不同聚合度和光电性质的聚合物薄膜:将此类X型化合物作为电荷给体材料应用到有机光伏器件中,呈现出色的光伏效应,研究发现,光伏效应与材料的分子结构密切相关,可以通过改变侧链端基来提高材料的光伏性能;利用强荧光非平面的三苯胺作为X型齐聚噻吩的端基,增大分子的空间构型,明显的改善了材料的固态发光性质。   合成了五苯基苯功能化的高荧光苝酰亚胺衍生物,其发光呈现出色的稳定性,发光颜色和荧光寿命均不受激发波长、溶剂极性的影响:无论在溶液和薄膜下,都具有很好的荧光发射,可以作为荧光标记或功能薄膜在有机光电器件领域有着潜在的应用前景。
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