有机电致发光和有机光伏器件中的电极修饰

【摘要】：有机光电器件具有质量轻、膜厚薄、制备易、成本低廉、可以制作柔性器件等诸多优点,经过几十年的不断发展其已经逐渐走向实用化和商品化。作为新兴产业,有机光电器件有广阔的应用前景,但是其工业化水平不是很成熟,还存在很大的提升空间,其中,金属电极和有机材料的接触界面一般会有较大的势垒。本论文的主要工作是通过电极修饰来降低接触势垒,从而提高有机光电器件的性能,所做具体工作如下： 首先,我们用电化学方法处理ITO,将ITO和钼片分别作为阳极和阴极,用稀盐酸溶液作为电解液。与用酸溶液浸泡ITO的方法不同,在电场的作用下,溶液中的正、负离子会发生定向的漂移运动。处理后的ITO在近红外区域的透射率有所提高；用稀盐酸溶液进行电化学处理ITO,并用处理后的ITO制成了OLED,处理ITO后器件的开启电压降低～1V,器件亮度提高到50000Cd/m2,功率效率达到681m/W,与未处理过的器件相比提高了47.2%。 其次,我们研究了用P型半导体材料pentacene做电子注入层修饰ITO做阴极对器件性能的影响,利用不同厚度的pentacene制作结构为ITO/pentacene(Xnm)/Cs2CO3(2.5nm)/BCP(7nm)/C60(40nm)/CuPc(20nm)/MoO3(10nm)/Al(150nm)的倒置太阳能电池,当pentacene的厚度为2.5nm的时候,器件的短路电流为2.62mA/cm2,能量转换效率为0.364%,较未加入pentacene的器件相比提高了18.6%,开路电压为0.526V,较未加入pentacene的器件相比,提高了8.45%。 最后,我们研究了氨水溶液电化学处理Al修饰ITO作为阴极的倒置结构有机太阳能电池,具体做法如下：首先通过在ITO电极上沉积不同厚度的A1进行修饰并制作倒置结构器件,优化出当A1的厚度为2nm时,器件的效率提高的较好；将长有2nm Al的ITO作为电解池的阴极,钼片作为阳极,氨水溶液作为电解液进行电化学处理,之后制成OPV,结果说明沉积Al为2nm,电化学处理时间为40s时,可以最大的提高器件性能,此时的填充因子为54.6%,光电转换效率达到0.456%,与未处理过的ITO做电极的器件相比,分别提高了5.2%和29.2%。 【关键词】：有机光电器件 电极修饰 电化学处理
【学位授予单位】：大连理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TN383
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 1 绪论8-27
• 1.1 有机光电子材料的发展历史及其特点8-9
• 1.2 有机电致发光器件基础9-18
• 1.2.1 有机电致发光器件的研究历史及发展现状9-11
• 1.2.2 有机电致发光器件的基本原理11-12
• 1.2.3 有机电致发光器件的常见结构12-14
• 1.2.4 有机电致发光器件常用材料14-17
• 1.2.5 有机电致发光器件的表征17-18
• 1.3 有机太阳能电池基础18-25
• 1.3.1 有机太阳能电池的研究历史和发展现状18-20
• 1.3.2 有机太阳能电池的原理20-21
• 1.3.3 有机太阳能电池的常见结构21-23
• 1.3.4 常用的有机光伏活性材料23
• 1.3.5 有机太阳能电池的性能表征23-25
• 1.4 本论文选题的意义以及主要思路25-27
• 2 有机光电器件的制备与测试系统27-29
• 2.1 有机光电器件的制备系统27-28
• 2.2 有机光电器件的测试所用的仪器设备28-29
• 3 稀盐酸溶液电化学处理ITO做阳极的OLED的研究29-37
• 3.1 引言29-30
• 3.2 实验部分30-32
• 3.3 实验结果与分析32-36
• 3.4 小结36-37
• 4 Pentacene做阴极缓冲材料修饰ITO的倒置结构OPV37-41
• 4.1 引言37
• 4.2 实验部分37-39
• 4.3 实验结果与分析39-40
• 4.4 小结40-41
• 5 氨水电化学处理Al修饰ITO做阴极的倒置结构OPV的研究41-47
• 5.1 引言41
• 5.2 实验部分41-42
• 5.3 实验结果与分析42-45
• 5.4 小结45-47
• 结论47-48
• 参考文献48-53
• 致谢53-54

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