有机光电材料
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电致发光器件
☺韩国三星公司日前开 发出了目前世界上最 大尺寸(15.1英寸) 彩色有机EL面板,像 素数为1024×768 ; ☺取代液晶,最适合于 宽带时代的电视机显 示屏 ☺可折叠
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结构和工作原理
☺ 原理:在外界电压的驱动下,由电极注 入的电子与空穴在有机物中复合而释放 出能量,并将能量传递给有机发光物质 的分子,使其受到激发,从基态跃迁到 激发态,当受激分子从激发态回到基态 时辐射跃迁而产生发光现象。 ☺ 过程:载流子注入 载流子迁移 载 流子复合 激子的迁移 电致发光
单位时间内产Biblioteka 的光电流的电子数η=单位时间内吸收的光电子数目
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衡量有机半导体材料载流子传输能力的主 要参数是载流子迁移率µ,它直接反映了 载流子在电场作用下的运动能力,因此载 流子迁移率的测量是有机半导体材料与 器件研究中的重要内容。
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飞行时间(TOF)法 TOF技术是目前用以测量载流子迁移率最 有效、最广泛的方法。图3所示为TOF实 验装置图
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光电转换材料
☺ 光电转换材料是一种能将光通过一定的 物理或化学方法变成电能的功能材料,是 材料科学研究领域的一个热点。 ☺ 光电转换材料最重要的用途是制作太阳能电 池。 硅太阳能电池 成本昂贵、工艺复杂、材料要求苛刻。 有机光电池 低成本、柔性韧性好,可大面积制备。
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色散传输时光电流会出现一个平台,然后急 剧下降 而出现一个明显的转折点,这个点所标记的 时间为 ttr,即载流子到达对电极的时间。而在图5 中光电
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飞行时间(TOF)基本原理图
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谢谢大家!
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☺ 本次介绍的有机光电材料 电致发光材料 应用:有机发光二极管、有机晶体管材 料和器件——技术成熟、投入生产; 光电转换材料 应用:有机太阳能电池——尚处于研究 阶段
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电致发光材料
在一定的电场下,被相应的电能所激发而产生的发光 现象我们称之为电致发光现象。 优点: l)采用有机物,材料选择范围宽,可实现从蓝光到红光 的任何颜色的显示; 2)驱动电压低,只需3-10V的直流电压; 3)发光亮度和发光效率高; 4)视角宽,响应速度快; 5)制备过程简单,费用低; 6)超薄膜,重量轻; 7)可制作在柔软的衬底上,器件可弯曲、折叠。
机理——光诱导电子转移反应
D(Donor) ——电子给体 ET ——电子转移 A(Acceptor) ——电子受体
过程:1)光极化形成激子;2)激子迁移;3)激子分离;4)电荷的 传输和收集
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有机太阳能电池
优点:成本低、可实现大 面积制造、可使用柔性衬底、 环境友好、轻便易携等, 有望 应用在手表、便携式计算器、 玩具、柔性可卷曲系统等体 系中为其提供电能。
有机光电材料
☺ 光电有机材料的定义 ☺ 光电有机材料的作用原理 ☺ 光电有机材料的迁移率
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有机光电材料
☺ 有机光电材料: 指具有光电转换功能的有机材料; 光能 电能 有机光电材料通常是富含碳原子、具有大 π 共轭体系的有机分子,分为小分子和 聚合物两类。
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有机光电材料
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概念介绍
材料的性能是怎样表征的? ——将光电材料制成光电池
☺ 开路光电压:电路处于开路(电阻无穷大)时的 电压,常用Voc表示;
☺ 短路光电流:电路处于短路(电阻为零)时的电
流密度,常用Jsc表示;
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概念介绍
☺ 光电转换外量子效率η: 电极受光照后,外电路中
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在光脉冲的激发下,在ITO透明电极一侧将产 生电子-空穴对,在电场作用下,一种载流子会在有 机半导体样品中传输并被另一侧的电极接受。载流 子在半导体内部的传输通常有两种形式:非色散传 输(non-dispersive transport)和色散传输(dispersive transport)。图4和图5分别描述了载流子在半导体 中的非色散传输和色散传输过程以及它们的载流子 密度和光电流响应曲线。从图4中光电流随时间的 变化曲线可以明显看出,载流子在有机半导体中