材料科学论文_新型芳胺类光电功能材料的设计

文章目录

摘要

abstract

第一章 绪论

1.1 引言

1.2 芳胺类光电功能材料

    1.2.1 种类

    1.2.2 合成方法

1.3 芳胺类光电功能材料在有机太阳能电池中的应用

1.4 芳胺类光电功能材料在有机发光二极管中的应用

1.5 本论文的研究思路与主要工作

第二章 研究方法

2.1 材料的合成与表征方法

    2.1.1 材料的合成方法概述

    2.1.2 材料的表征方法介绍

2.2 OPV/OLED器件的制备方法

2.3 器件表征方法

    2.3.1 OPV性能表征

    2.3.2 OLED性能表征

2.4 本章小结

第三章 新型稠环芳核三苯胺材料的设计合成及其性能研究

3.1 引言

3.2 实验部分

    3.2.1 试剂与仪器

    3.2.2 新型稠环芳核三苯胺材料的合成

3.3 结果与讨论

    3.3.1 光物理和电化学性质

    3.3.2 热稳定性

    3.3.3 密度泛函理论分析

    3.3.4 载流子迁移率计算

    3.3.5 OPV器件性能研究

    3.3.6 OLED器件性能研究

3.4 本章小结

第四章 新型芴核三苯胺材料的设计合成及其性能研究

4.1 引言

4.2 实验部分

    4.2.1 试剂与仪器

    4.2.2 新型芴核三苯胺材料的合成

4.3 结果与讨论

    4.3.1 光物理和电化学性质

    4.3.2 热稳定性

    4.3.3 密度泛函理论分析

    4.3.4 空穴迁移率

    4.3.5 OPV器件性能研究

4.4 本章小结

第五章 哒嗪-四咔唑双极性主体材料的合成及其性能研究

5.1 引言

5.2 实验部分

    5.2.1 试剂与仪器

    5.2.2 哒嗪-四咔唑双极性主体材料的合成

5.3 结果与讨论

    5.3.1 光物理特性的热稳定性研究

    5.3.2 电化学性质的热稳定研究

    5.3.3 OLED器件性能研究

5.4 本章小结

第六章 总结与展望

6.1 总结

6.2 创新点

6.3 展望

参考文献

附录1 材料核磁图

附录2 攻读硕士学位期间撰写的论文

附录3 攻读硕士学位期间申请的专利

附录4 攻读硕士学位期间参加的科研项目

致谢

文章摘要:芳胺类是有机光电应用领域中非常重要的一种有机功能材料。它们具有较高的空穴迁移率、较强的荧光发射和良好的光/热稳定性,被广泛应用到有机太阳能电池,有机发光二极管,有机场效应晶体管和有机存储器中。本论文的主要内容是设计、合成新型的芳胺类光电功能材料,并研究它们的光电性能,主要内容如下:一、设计合成了一种基于二苯并屈核的三苯胺材料3,6,11,14-四-二甲氧基二苯胺-二苯并屈（MeOPhN-DBC）。实验证明,MeOPhN-DBC具有较高的空穴迁移率、较宽的带隙、较好的光/热稳定性。当MeOPhN-DBC用于倒置的OPV器件,可以观察到器件的性能明显提高,比如:4 nm MeOPhN-DBC插入的器件的功率转化效率（PCE）相比于没有加入MeOPhN-DBC的器件提升了24.7%。通过光致发光光谱、电化学阻抗谱和原子力显微镜数据分析,发现引入MeOPhN-DBC可以起阻挡电子淬灭和提高器件的电导率的作用。另外,我们把MeOPhN-DBC应用到OLED器件中做阳极界面修饰层。实验表明,在OLED器件中,当1 nm MeOPhN-DBC插入阳极（ITO）和空穴传输层之间,器件的电流效率提升44.6%,功率效率提升14.0%。二、设计合成了一种基于芴核的三苯胺衍生物9-乙基-9-己氧基-2,7-二-二甲氧基二苯胺芴（MeOPhN-FEH）。通过紫外-可见吸收光谱,荧光光谱,电化学曲线,热重分析和差示扫描量热法研究了MeOPhN-FEH的特性。结果表明,MeOPhN-FEH具有较高的空穴迁移率和较宽的带隙。把MeOPhN-FEH插入倒置OPV器件活性层和MoO₃之间形成双层界面层,器件的性能明显提升。当厚度为4 nm时,PCE为4.42%,相比标准器件提升了49.8%。三、合成了一种芳胺类双极性主体材料4CzPyPyaPy。制备4CzPyPyaPy薄膜并在不同温度下（25^oC-120^oC）退火研究其热稳定性。结果表明,4CzPyPyaPy薄膜的紫外-可见吸收和荧光发射光谱的强度和轮廓都没有发生明显变化,证明其在高温下具有优异的光电稳定性。然后制备了4CzPyPyaPy的单载流子器件,并在不同温度下（25

文章来源：《功能材料与器件学报》 网址: http://www.gnclyqjxb.cn/qikandaodu/2021/1110/1216.html