文档介绍：後里火学博士学位论文新型聚苯撑乙烯的设计、合成与光电性能院专姓先进材料实验室业:有机化学李盛彪指导教师:黄维教授完成日期:年系:名:学校代码学号
摘要中图分类号:学科:有机化学,高分子化学聚苯撑乙烯衍生物材料是世界各国学者开始研究最早、投入资源最多、最有商业化前景的一类聚合物电致发光材料,目前已经广泛应用于有机电致发光器件、有机太阳能电池、有机场效应晶体管、有机激光和化学与生物传感等先进材料科学与技术领域的研究、开发和产业化中。但由于其空穴传输能力远远大于其电子传输能力,使其应用在一定程度上受到影响和限制。人们从不同角度,如通过引入吸电子基团绶印⑶杌⒑T踊返等,对其结构进行修饰,试图改善其平衡电荷传输的能力,取得了一定进展。此外,热稳定性和溶解性同样需要重点考虑以提高器件的稳定性并改善材料的可加工性。本论文的总体目标为高效、可溶、稳定的新型途酆衔镉谢獾绮牧的设计、合成与光电性能探讨。一、设计了三个系列新型途酆衔铮诓链引入被证明行之有效的薪峁埂Mü敕印⑶杌龋纳频缁Щ肪常以提高量子效率;引入烷基以提高溶解性;引入大体积刚性芳环1健⑷苯、芴等蕴岣呷任榷ㄐ浴A硪环矫妫ü铣商跫目刂疲铣闪朔肿恿渴中、溶解性良好、高效、稳定的陀谢獾绮牧稀Mü谱鞯缰路⒐馄骷考察了器件启动电压、亮度、发光效率等性能。二、设计了两个宽吸收的空穴传输材料,其末端含有醛基,分子聚集程度较高,通过制作太阳能电池器件,考察了其开路光电压、短路光电流、填充因子、光电转换效率等性能。具体研究内容ü鼼反应合成了四个含氟三联苯结构的聚合物,其较低的分子量分布指数与阴离子聚合的特征相吻合。四个含氟聚合物均具有较高的热稳定性,起始热分解温度接近。,和的氯仿溶液最大荧光发射波长分别为。由于三联苯的扭曲,有效共轭长度下降,其发射波长相对于幸欢ǔ潭鹊睦兑疲煌琍挠ü夥⑸溆隡相比相对蓝移。其中由一貉趸鋈艿腜蚉诼确碌绕胀ㄈ芗林芯哂泻芎玫娜芙舛龋绝对荧光量子效率分别为.%,瞬态荧光寿命分别为和。应用和制作双层器件的初步结果表明,其最大亮度分别达到以上,而此时电流密度分别为/8骱1浇峁咕酆衔锏慕峁如下:和式如图尽/
图1浇峁咕酆衔锝峁故杓撇⒑铣闪怂母龊卸交蜍袒男掠本郾匠乓蚁┭苌,,.云渚酆戏从Ψ椒ń辛烁慕竦玫木酆衔锓肿恿勘冉鲜手小⑷解性能良好。由于多芳环结构的存在,分子链高度扭曲,减少了分子间的聚集,荧光猝灭得以缓减;而且,由于二氟苯基和氰基的引入,使其电子传输能力增强,从而使目标聚合物的量子效率提高,绿光材料量子效率超过%,橙红光材料量子效率接近%。由于多芳环结构和氟原子、氰基等的存在,这类聚合物的热分解温度接近,能够满足有机光电材料对热稳定性的要求。应用所合成的聚合物制作双层电致发光器件,初步结果证明其具有较好的电致发光性能,如较低的启动电压和较高的亮度。,/,而电流密度为/畲笸饬孔有饰.%,具有潜在的应用前景。,.
嚣《陌璅薛~阿汕图交蜍袒酆衔锝峁故杓坪铣闪擞刹煌檠趸鋈艿暮星杌1浇峁咕郾匠乓蚁,,,着重研究通过从β废咭远约籽趸椒游7肿恿康节剂来控制聚合物的分子量的条件,获得了控制聚合物分子量的条件,得到了分子量适中、可溶、效率较高的Q芯糠⑾郑酆衔锏挠ü庑灾视肫浞子量密切相关,随着分子量增大,荧光发射红移;这类聚合物具有较高的荧光效率和热分解温度,与其分子结构中的二联苯和氰基密切相关。图杓撇⒑铣闪肆礁鲋髁春交泛袜绶缘目砦站酆衔琍>酆慕峁故,瘛瘢。
五。:鯦:.:ィ籅耄,‰:ィ籇耄以反应进行,考虑到碳负离子的活泼性,采用室温生成碳负离子,低温滴加二醛的方法,获得分子量较高的聚合物。结构上引入氰基,使其能隙降低,吸收更加红移。由于分子的平面化程度较高,且末端含有醛基,分子间聚集程度较高,其荧光猝灭严重,发射很弱。宽吸收、聚集程度高等特点是太阳能电池所需要的,应用合成的聚合物制作了太阳能电池,电池结构为疨:疨/和疶疍/疨6杂诘谝恢纸峁沟牧个聚合物的性能结果分别为:,:.瑀篛.%;对于第二种结构的两个聚合物的性能结果分别为,#/現,:ィ哂幸欢ǖ墓獾缦应行为。为后续深入系统研究多层太阳能电池器件、有机/无机纳米复合薄膜器件积累了宝贵的经验以及打下了较好的基础。图绶悠蔚木酆衔锏慕峁故关键词:聚苯撑乙烯,含氟聚苯撑乙烯,共轭聚合物,有机合成,反应,反应,有机电致发光器件,太阳能电池:/現,:
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