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具有光伏特性的有机电致发光器件研究

魏晗志  
【摘要】:有机电致发光在现代显示技术领域中因其不可比拟的优势而受到人们的广泛关注,同时,有机光伏电池因成本低、工艺简单、易于制成大面积器件等诸多优点而成为一个研究热点,以期为太阳能的利用开辟新的道路。有机电致发光器件与有机光伏器件具有相似的器件结构,这就使某一有机器件可能同时具有电致发光和光伏两方面的性能。本论文基于此开展了一些探讨性的研究工作。在传统的基于掺杂的高亮度的红、绿光有机电致发光器件的基础上,研究了器件的光伏性能,详细讨论了各有机功能层对光伏性能的贡献及影响。基于有机功能层界面处激基复合物与器件光伏效应的关系,选用传统的有机小分子电致发光材料来制备光伏器件,对其光伏特性的规律、特点进行了初步的探讨,同时对其电致发光过程进行了研究。尤其基于对材料的选择,首次获得了具有光伏效应的白光电致发光器件,这使得在未来的应用过程中,有可能直接通过利用太阳能来驱动该器件,使其用于显示技术或照明光源领域。 稀土配合物材料作为电致发光材料具有窄谱带发射的特点,同时具有一定的载流子传输能力。但其往往易与空穴传输材料形成激基复合物,大大降低了器件的性能,这同时也限制了稀土配合物的应用。本文从两个方面对其进行了探讨。以Gd(DBM)_3bath为电子传输材料,通过器件设计在一定程度上消除了激基复合物对器件性能的影响,制备了非掺杂的效率相对较高的蓝光电致发光器件。通过在器件中引入空穴阻挡层和交互叠层的空穴传输层,以Eu(DBM)_3bath为发光层,较好地克服了激基复合物对Eu~(3+)特征红光的干扰,获得了效率相对较高的、高亮度的Eu~(3+)特征红光有机电致发光器件。与传统的掺杂型和模糊界面型Eu~(3+)特征红光有机电致发光器件相比,该方法的制备过程简单且易于控制。


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