氮杂苯并菲稀土配合物的电致发光及光伏效应的研究

【摘要】：有机电致发光器件(OLED)在现代显示技术领域中因其不可比拟的优势而受到人们广泛关注。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,这就使得某一有机器件具有电致发光和光伏两方面的性能。 基于上述特点,本文开展了下列研究: (1)合成了二吡啶并[3,2-a: 2′,3′-c]吩嗪配体(DPPZ),分别以DBM、TTA为第一配体,DPPZ为第二配体合成了新型铕的三元配合物Eu(DBM)3DPPZ、Eu(TTA)3DPPZ;以Eu(DBM)3DPPZ作为发光层成功地制成了有机电致发光器件:其结构为ITO/TPD ( 50nm )/Eu(DBM)3(DPPZ):CBP ( 4.5%, 30 nm )/BCP ( 30 nm )/AlQ ( 25 nm )/LiF( 1 nm )/Al(120 nm),器件的最大发光亮度为241 cd/m2,最大发光效率为0.38 cd/A;发光效率:Eu(TTA)3DPPZ高于Eu(DBM)3DPPZ。对其发光过程从能量传递的角度给予了详细地研究。 (2)分别以氮杂苯并菲-铕-噻吩甲酰三氟丙酮配合物和氮杂苯并菲-铕-二苯甲酰甲烷配合物为电子受体,以有机星型爆炸物m-MTDATA为电子给体制成两个有机光伏器件。在紫外光从ITO方向垂直照射下,器件A : ITO/PEDOT: PSS ( 20nm)/m-MTDATA (30 nm)/Eu(DBM)3DPPZ ( 60 nm)/LiF (1 nm)/Al (100 nm)的光电流密度为0.08 mA/cm2,对应的能量转换效率为2 %,器件B:ITO/PEDOT: PSS ( 20nm)/m-MTDATA ( 30 nm)/Eu(TTA)3DPPZ (60 nm)/LiF (1 nm)/Al (100 nm)的光电流为0.07 mA/cm2,对应的能量转换效率为1.8 %。能量转换效率Eu(TTA)3DPPZ低于Eu(DBM)3DPPZ。探讨了光伏产生的机制。 通过上面的研究我们发现,有机电致发光和有机光伏过程彼此之间具有相似的器件结构,但是表现在效率上为两个完全相反的竞争过程。该结论为以后在电致发光和光伏器件的研究领域中的材料选择提供了依据和参考。 【关键词】：有机电致发光器件 有机光伏 稀土配合物
【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】：

• 摘要3-4
• Abstract4-7
• 第一章、前言7-10
• 1.1 国内外研究现状和发展趋势7-8
• 1.2 存在问题8-9
• 1.3 本文的主要研究问题9-10
• 第二章、文献综述10-26
• 2.1 有机电致发光的发展历史10-11
• 2.2 有机电致发光的器件11-14
• 2.2.1 电致发光原理11-13
• 2.2.2 有机电致发光器件构造13-14
• 2.3 有机电致发光材料14-17
• 2.3.1 电极材料14-15
• 2.3.2 空穴传输材料15-16
• 2.3.3 电子传输材料16
• 2.3.4 发光材料16-17
• 2.4 衡量有机电致发光器件性能的主要参数17-18
• 2.4.1 发光亮度17
• 2.4.2 发光效率17-18
• 2.4.3 发光色度18
• 2.4.4 发光寿命18
• 2.4.5 电流-电压-亮度关系18
• 2.5 有机电致发光器件的制作工艺18-19
• 2.6 影响器件的发光效率的主要因素和解决办法19-20
• 2.7 有机光伏电池的发展历程20-26
• 2.7.1 光伏器件的工作原理21-22
• 2.7.2 光伏器件的表征22
• 2.7.3 有机光伏器件的进展22-26
• 第三章、稀土有机配合物电致发光器件的研究26-34
• 3.1 稀土配合物的配位特性26-27
• 3.2 稀土有机配合物发光的基本原理27-29
• 3.3 研究工作的意义29
• 3.4 实验部分29-33
• 3.4.1 有机配体的合成路线29
• 3.4.2 有机配体的制备29-30
• 3.4.3 器件制备30-31
• 3.3.4 器件的I-V特性和I-L特性31
• 3.3.5 器件在不同电压下的电致发光光谱31-32
• 3.3.6 器件的电流效率-电流特性32-33
• 3.4 小结33-34
• 第四章、氮杂苯并菲稀土配合物有机光伏器件的研究34-39
• 4.1 材料34-35
• 4.2 氮杂苯并菲稀土配合物电致发光及光伏器件35-38
• 4.2.1 器件的电致发光性能35-36
• 4.2.2 器件的光伏性能36-38
• 4.3 小结38-39
• 第五章、噁二唑类有机电致发光材料的合成39-42
• 5.1 噁二唑类化合物的合成路线39-40
• 5.2 噁二唑类化合物的合成40-41
• 5.3 结果与表征41-42
• 展望42-43
• 参考文献43-48
• 致谢48-49
• 硕士期间发表的论文49

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