絲素蛋白基底柔性有機(jī)光電子器件.pdf

1、有機(jī)光電子器件作為一種新型電子產(chǎn)品，因其柔性輕薄，易大面積制備，價(jià)格低廉等特點(diǎn)，備受關(guān)注。隨著光電子和生物醫(yī)學(xué)技術(shù)的發(fā)展，有機(jī)光電子有可能進(jìn)一步融入日常生活，研制生物相容性良好，環(huán)境友好，對(duì)人體無(wú)過(guò)敏，親和力強(qiáng)，可自然降解的光電子器件，在生物和光電子領(lǐng)域更是得到越來(lái)越多的重視。當(dāng)前的有機(jī)光電子器件，主要以玻璃或者聚合物高分子作為基底，并不能完全滿足柔性輕薄，親和力強(qiáng)，可自然降解等要求。因此，尋找代替基底是將光電子器件進(jìn)一步融入人們?nèi)粘Ｉ?/p>

2、活的必要前提。在眾多的材料中，絲素蛋白(SF)作為天然蛋白質(zhì)，由于其良好的生物降解性，人體親和力，生物相容性和光學(xué)性能等，使其成為一種理想的基底選擇材料。在此，我們以絲素蛋白薄膜作為基底，選取銀納米線(AgNWs)作為導(dǎo)電層，制備了導(dǎo)電性能和透光性能優(yōu)良的絲素蛋白導(dǎo)電柔性基底(SF-Ag)，并將其應(yīng)用于有機(jī)太陽(yáng)能電池(OSCs)和有機(jī)發(fā)光二極管器件(OLEDs)器件。
　　本研究分為四個(gè)部分：第一章介紹了絲素蛋白的組成、結(jié)構(gòu)及相關(guān)

3、應(yīng)用，概述了有機(jī)太陽(yáng)能電池和有機(jī)發(fā)光二極管器件的基本材料、結(jié)構(gòu)、原理和發(fā)展應(yīng)用。第二章介紹了絲素蛋白導(dǎo)電基底的制備方法和性能。以絲素蛋白薄膜作為基底，銀納米線網(wǎng)絡(luò)貼合到絲素蛋白上作為絲素蛋白導(dǎo)電基底的導(dǎo)電層。對(duì)復(fù)合基底進(jìn)行導(dǎo)電性、透光率和原子力顯微鏡等測(cè)試分析可知：絲素蛋白導(dǎo)電基底的方塊電阻為11.0?/sq，透光性超過(guò)80％，已與商業(yè)氧化銦錫(ITO)玻璃相似，并且優(yōu)于ITO聚合物基底。表面平整程度(RMS=1.50 nm)更是優(yōu)于商

4、業(yè)的ITO基底。此外，對(duì)基底進(jìn)行500次的彎折測(cè)試，方塊電阻低于20.0?/sq，仍能保持良好的導(dǎo)電性能。第三章介紹了有機(jī)太陽(yáng)能電池和有機(jī)發(fā)光二極管器件的結(jié)構(gòu)、制備和性能。有機(jī)太陽(yáng)能電池主要是采用旋涂或蒸鍍的方式，依次將陰極界面層(PFN)、活性層(PTB7:PC71BM)、陽(yáng)極界面層(MoO3)和正極(Ag)沉積到絲素蛋白導(dǎo)電基底上，制備結(jié)構(gòu)為SF-Ag/PFN/PTB7:PC71BM/MoO3/Ag的有機(jī)太陽(yáng)能電池器件。器件獲得開(kāi)路

5、電壓0.70 V，短路電流密度15.92 mA/cm2，填充因子0.65，光電轉(zhuǎn)換效率達(dá)到7.29%，單位質(zhì)量輸出功率為1.71 W/g，超過(guò)常規(guī)商業(yè)硅電池。而且，器件120度彎折時(shí)效率仍能保持為6.50%。有機(jī)發(fā)光二極管器件采用蒸鍍方式，將空穴注入層(HAT-CN)、空穴傳輸層(TAPC)、發(fā)光層(CBP:Irppy2(acac))、電子傳輸層(TPBi)、電子注入層(Liq)、負(fù)極(Al)依次蒸鍍于絲素蛋白導(dǎo)電基底上，制備結(jié)構(gòu)為SF