有机稀土配合物电致发光和光伏效应的研究

【摘要】：有机电致发光是指有机材料在电流激发作用下产生发光的现象,有机光伏电池是指将光能转换成电能的能量转换器件。与无机材料相比使用有机材料制作的电致发光和光伏器件具有制作成本低,工艺简单,易于大面积使用等诸多优点而成为光电子领域的一个研究热点。目前用于电致发光和光伏器件研究材料主要为聚合物材料和有机小分子。稀土配合物作为发光材料具有吸光系数高、光色纯度高、发光效率高理论上可达100%,以及修饰配体不影响发光颜色等优点,所以近年来人们以稀土配合物作为光电转换材料已引起人们的注意,受到了化学、光学、材料学等相关学科领域的广泛重视。 本文以二苯甲酰丙酮(DBM),三氟噻吩丙酮(TTA)为第一配体,以4,4′-二甲酸正丁酯-2,2′-联吡啶(dctbpy),合成了两种铕的三元配合物Eu(DBM)3dctbpy,Eu(TTA)3dctbpy,同时还合成了含抗衡离子的铕的二元配合物Eu(TTA)4C5H5NC16H33。测试了三种配合物的光致发光性能。 以三种铕配合物掺杂在PVK中所构成的膜作为发光层,以ITO为阳极,Mg:Ag合金为阴极,AlQ为电子传输层,BCP为空穴阻挡层制备了电致发光器件。实现了铕的特征红色荧光发射,,测定了器件的电致发光性能;讨论了此掺杂体系中能量传递机制。. 分别以m-MTDATA为电子给体和铕的配合物作为电子受体,以Al(LiF)为阴极,以ITO为阳极制备了有机光伏器件,用紫外光从ITO方向垂直入射,有电流产生,短路电流最大为100.3μA/cm2、能量转换效率最大达到3.20%。实现了器件的光电转换性能。 为获取同时具有电子传输性能和空穴传输性能多功能发光材料,合成了4-二苯胺基苯甲醛、4-氰基三苯胺、4-双偶氮基三苯胺三个结构复杂的多功能有机小分子,利用柱层析法对所合成的化合物进行了提纯,并用核磁,质谱,红外等方法对其进行了表征。 【关键词】：稀土配合物 有机电致发光 光伏效应 器件
【学位授予单位】：东北师范大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2006
【分类号】：O627.33
【目录】：

• 中文摘要3-4
• Abstract4-7
• 第一章、前言7-10
• 1.1 研究背景7-8
• 1.2 存在的问题8
• 1.3 本文的工作8-10
• 第二章、文献综述10-19
• 2.1 有机电致发光的发展历史10-11
• 2.2 有机电致发光材料11-15
• 2.2.1 空穴传输材料11-12
• 2.2.2 电子传输材料12
• 2.2.3 发光材料12-14
• 2.2.4 电极材料14-15
• 2.3 有机电致发光器件结构15-17
• 2.3.1 单层结构器件15-16
• 2.3.2 双层结构器件16
• 2.3.3 三层结构器件16-17
• 2.3.4 多层结构器件17
• 2.4 展望17-19
• 第三章、稀土铕配合物的电致发光性质和光伏效应19-39
• 3.1 稀土有机配合物发光的基本原理19-20
• 3.1.1 稀土有机配合物的发光过程19-20
• 3.2 稀土配合物的光伏效应20-21
• 3.2.1 光伏器件的发展20-21
• 3.3 实验部分21-39
• 3.3.1 有机稀土配合物的合成21-23
• 3.3.2 电致发光器件的制备23-28
• 3.3.3 结果与讨论28-34
• 3.3.4、光伏器件研究34-39
• 第四章、多功能有机小分子配体的合成39-48
• 4.1 双噁二唑有机小分子的合成39-48
• 4.1.1、合成路线40
• 4.1.2、实验部分40-42
• 4.1.3、结果与表征42-48
• 参考文献48-53
• 致谢53

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