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共轭聚合物因其在电致发光、有机光电池和有机激光器的潜在应用,引起了研究者和企业界的极大兴趣。在目前研究较多的聚合物电致发光材料中,聚芴及其衍生物由于其优良的光电性能和成膜加工性而备受瞩目,成为近十年来研究得最为深入和广泛的共轭聚合物之一。我们最近的研究发现,将芴的9位引入胺基,可赋予聚合物新的光电性能。所合成的聚合物在用高功函数金属Al做电极的器件中,获得了较好的器件性能,获得的器件效率相当于或者好于用Ba/Al做阴极时的效率。而且这类聚合物可在甲醇/酸溶剂中溶解,可以避免在多层器件结构时不同层之间的互溶。同时,这类材料也可以作为电子注入层,在发光层与阴极直接插入这类聚合物材料,可以大大增强高功函数金属阴极的电子注入能力,从而获得高的器件效率。这一发现对于有机电致发光器件有着特殊的意义。
共轭聚合物异质结光电池所使用的阴极一般是用比较稳定的高功函数,如铝,银等,阴极的制备通常是在高真空下进行蒸镀,利用大电流加热蒸发电极(如钨舟)熔融金属粒使其蒸镀在活性层的表面上,因而蒸镀腔体的尺寸直接制约了共轭聚合物异质结光电池器件的尺寸。本论文针对现有技术存在的缺陷,探索一种共轭聚合物异质结光电池的阴极的制备方法,采用导电银胶作为聚合物光电池的阴极,取代溅射或真空蒸镀等复杂工艺过程。在以C<,60>衍生物PCBM作为受体相,PCBM:MEH-PPV(4:1)共混体系作为活性层,涂覆导电银胶作阴极的器件在AM1.5模拟太阳光下获得了0.7V的开路电压,与蒸镀Ag的开路电压相当,但能量转换效率还是低于蒸镀Ag的器件。
本学位论文中还对含有萘并噻二唑的红光电致发光聚合物的新型材料的器件特性进行了表征研究。