论文部分内容阅读
有机材料目前广泛应用于各类电子器件中，包括有机电致发光器件（OLED）和有机太阳能电池（OSC）等。有机电致发光器件耗电发光，有机太阳能电池吸光放电，它们是工作原理相反的两种光电器件。[7-diethylamino-3-（2-thienyl）-chromen-2-ylidene]-2,2-dicyanovinylamine （ACY）及其衍生物ACY-Cl、ACY-Br是一类具有良好发光特性的红色荧光染料。本文将ACY及其衍生物分别应用于有机电致发光器件和有机太阳能电池器件中。具体工作如下：一、基于ACY的有机电致发光器件的研究（1）首先探讨了镁薄层对OLED器件性能的影响。在OLED器件的电子传输层Alq3中插入镁薄层，测试并分析器件的光电性能，发现当镁薄层厚度为0.5nm时器件性能最佳。根据空间电荷传导理论对四组器件的电流-电压特性曲线进行数据拟合，并计算器件的电子迁移率，发现当镁薄层厚度为0.5nm时器件的电子迁移率最高，为9.67×10-6cm2/V·s，比未添加镁薄层器件的电子迁移率提高约2.5倍。证明在电子传输层Alq3中加入镁薄层可提高OLED器件电子迁移率，进而提高OLED器件性能。（2）鉴于镁薄层对OLED器件性能影响的研究，在基于ACY的OLED器件中加入镁薄层，制备了结构为ITO/NPB（20nm）/Alq3:ACY（20nm，2wt%）/BCP（10nm）/Alq3（40nm）/Mg（0.5nm）/Alq3（10nm）/Mg:Ag（200nm）的OLED器件，在偏压18.2V处达到最高亮度14149cd/m2，在偏压4.8V处器件启亮，流明效率最高为1.90cd/A，功率效率最高为0.78lm/W。二、基于ACY及其衍生物ACY-Cl、ACY-Br的有机太阳能电池器件的研究（1）利用循环伏安法测试材料ACY的HOMO和LUMO能级。以ACY为给体材料制备结构为ITO/PEDOT:PSS/MOO3（8nm）/ACY（x nm）/C60（40nm）/Bphen（10nm）/Ag（200nm）（其中x=10,15,20,25,30）的OSC器件，当x为20时得到最优化的器件性能：开路电压0.949V，短路电流4.531mA/cm2，填充因子0.358，光电转换效率1.538%。（2）利用循环伏安法测试材料ACY-Cl的HOMO和LUMO能级，测试材料ACY-Cl的吸收光谱和光致发光光谱。以ACY-Cl为给体材料制备结构为ITO/PEDOT:PSS/MOO3（8nm）/ACY-Cl（y nm）/C60（40nm）/Bphen（10nm）/Ag（200nm）（其中y=15,20,25,30,40）的OSC器件，当y为25时得到最优化的器件性能：开路电压1.021V，短路电流3.693mA/cm2，填充因子0.340，光电转换效率1.280%。（3）利用循环伏安法测试材料ACY-Br的HOMO和LUMO能级，测试材料ACY-Br的吸收光谱和光致发光光谱。以ACY-Br为给体材料制备结构为ITO/PEDOT:PSS/MOO3（8nm）/ACY-Br（z nm）/C60（40nm）/Bphen（10nm）/Ag（200nm）（其中z=10,15,20,25,30）的OSC器件，当z为20时得到最优化的器件性能：开路电压0.766V，短路电流1.844mA/cm2，填充因子0.269，光电转换效率0.379%。