基于ACY及其衍生物的有機光電器件研究.pdf

1、有機材料目前廣泛應用于各類電子器件中，包括有機電致發(fā)光器件（OLED）和有機太陽能電池（OSC）等。有機電致發(fā)光器件耗電發(fā)光，有機太陽能電池吸光放電，它們是工作原理相反的兩種光電器件。[7-diethylamino-3-(2-thienyl)-chromen-2-ylidene]-2,2-dicyanovinylamine(ACY)及其衍生物ACY-Cl、ACY-Br是一類具有良好發(fā)光特性的紅色熒光染料。本文將ACY及其衍生物分別應用于

2、有機電致發(fā)光器件和有機太陽能電池器件中。具體工作如下：
　　一、基于ACY的有機電致發(fā)光器件的研究
　　（1）首先探討了鎂薄層對OLED器件性能的影響。在OLED器件的電子傳輸層 Alq3中插入鎂薄層，測試并分析器件的光電性能，發(fā)現(xiàn)當鎂薄層厚度為0.5nm時器件性能最佳。根據(jù)空間電荷傳導理論對四組器件的電流-電壓特性曲線進行數(shù)據(jù)擬合，并計算器件的電子遷移率，發(fā)現(xiàn)當鎂薄層厚度為0.5nm時器件的電子遷移率最高，為9.67×10

3、-6cm2/V·s，比未添加鎂薄層器件的電子遷移率提高約2.5倍。證明在電子傳輸層 Alq3中加入鎂薄層可提高 OLED器件電子遷移率，進而提高OLED器件性能。
　?。?）鑒于鎂薄層對OLED器件性能影響的研究，在基于ACY的OLED器件中加入鎂薄層，制備了結(jié)構(gòu)為ITO/NPB(20nm)/Alq3:ACY(20nm，2wt％)/BCP(10nm)/Alq3(40nm)/Mg(0.5nm)/Alq3(10nm)/Mg:Ag(20

4、0nm)的OLED器件，在偏壓18.2V處達到最高亮度14149cd/m2，在偏壓4.8V處器件啟亮，流明效率最高為1.90cd/A，功率效率最高為0.78lm/W。
　　二、基于ACY及其衍生物ACY-Cl、ACY-Br的有機太陽能電池器件的研究
　?。?）利用循環(huán)伏安法測試材料ACY的HOMO和LUMO能級。以ACY為給體材料制備結(jié)構(gòu)為ITO/PEDOT:PSS/MOO3(8nm)/ACY(x nm)/C60(40nm)

5、/Bphen(10 nm)/Ag(200nm)（其中x=10,15,20,25,30）的OSC器件，當x為20時得到最優(yōu)化的器件性能：開路電壓0.949V，短路電流4.531mA/cm2，填充因子0.358，光電轉(zhuǎn)換效率1.538%。
　?。?）利用循環(huán)伏安法測試材料ACY-Cl的HOMO和LUMO能級，測試材料ACY-Cl的吸收光譜和光致發(fā)光光譜。以 ACY-Cl為給體材料制備結(jié)構(gòu)為ITO/PEDOT:PSS/MOO3(8nm)

6、/ACY-Cl(y nm)/C60(40nm)/Bphen(10nm)/Ag(200nm)（其中y=15,20,25,30,40）的OSC器件，當y為25時得到最優(yōu)化的器件性能：開路電壓1.021V，短路電流3.693mA/cm2，填充因子0.340，光電轉(zhuǎn)換效率1.280%。
　　（3）利用循環(huán)伏安法測試材料ACY-Br的HOMO和LUMO能級，測試材料ACY-Br的吸收光譜和光致發(fā)光光譜。以 ACY-Br為給體材料制備結(jié)構(gòu)為I