【摘 要】
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以碳为分子骨架的有机共轭功能材料在光电器件领域具有广阔的应用前景。有机共轭分子的物理化学性质与其离域的π电子密切相关,如何调控其π电子结构,是发展新型有机共轭分子的关键问题之一。
【出 处】
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第三届有机光电材料与器件发展研讨会
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以碳为分子骨架的有机共轭功能材料在光电器件领域具有广阔的应用前景。有机共轭分子的物理化学性质与其离域的π电子密切相关,如何调控其π电子结构,是发展新型有机共轭分子的关键问题之一。
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有机半导体材料按照其电子基态可分为闭壳结构(Closed-shell)和开壳结构(Open-shell),其中闭壳结构分子及其激发态过程的研究最为深入。开壳结构的有机半导体材料具有未成对的电子,因而具有独特的物理化学特性,其电子基态和激发态的研究相对较少。
本次报告主要汇报两个钙钛矿体系:CsPbX3:Mn(X = Cl,Br)钙钛矿量子点和(CH3NH3)2MnCl4 单晶在低温和强磁场下的自旋极化光发射特性。钙钛矿半导体具有极大的量子产率、通过卤素元素的替代其发光波长可在400 nm 至700 nm 之间连续可调、结构稳定等优点,从而在光电探测、发光和显示方面有着很大应用前景[1]。
设计合成了一系列功能吡啶类配体,利用离子调控,得到了可控相态的配位组装体;基于配位作用、氢键作用等协同作用,构建了一系列刺激响应的功能配合物水凝胶;引入功能无机纳米粒子、生物分子及功能无机纳米粒子等,可有效提升配合物凝胶的力学性能,并可用制备多色发光、相选择性、自修复凝胶,探索了它们在催化、传感等领域的应用。
有机半导体由于具有质轻、价廉、可与柔性衬底兼容等优点在有机发光二极管、有机太阳能电池、有机场效应晶体管等领域得到了广泛的应用和研究。作为有机电子器件的重要组成部分,有机半导体材料的化学结构以及聚集态结构与器件性能密切相关,因此设计合成新型的有机半导体分子,进而调控其组装方法和聚集态结构,是获得高性能光电器件的有效途径之一。
CsPbX3(X = Cl,Br,I)钙钛矿量子点是一种在制作发光和显示器件方面有着很大应用前景的材料体系,通过能带工程,其发光波长可在410 nm 至700 nm 之间连续可调,但是,由于有毒元素Pb 的存在,使得该体系材料在应用上具有一定的限制。因此,通过其它无毒无害元素来完全或者部分替代Pb 元素是一种值得研究的课题。
二维(2D)材料中由于库仑屏蔽作用的减小而表现出丰富的物理特性。二维分子晶体的光致发光主要由具有独特性质的Frenkel 激子主导。有机半导体中有很多材料具有层状结构,但借鉴TMDCs 制备方法中的机械剥离很难得到理想薄膜。
评估一个电光材料的好坏,无非是从材料的电光系数,材报告题目料的稳定性,材料在对应波段的光学吸收以及在所制备的器件中的驱动电压等方面,经过了过去几十年科学家们对有机电光材料的研究,目前很多材料在上述单一评价参数都已经达到了很高的数值。但是目前没有被广泛商用的原因或者说是有机电光材料面临最大的挑战就是如何将材料单一的优异性能在材料整体的性能中达到平衡,换句话说就是如何同时让材料具备高电光系数,高稳定性
低功函金属(如:银,铝,铜等)用于倒置钙钛矿太阳能电池容易被外部空气氧化和被钙钛矿分解的卤素侵蚀,降低钙钛矿太阳能电池的稳定性。阴极界面层可以降低金属的功函并促进钙钛矿太阳能电池的光电转化效率。
钙钛矿发光二极管作为一类新型光电器件,在信息显示、固体照明等领域显现了广泛的应用前景。然而,其器件性能仍然受限于钙钛矿发光层的形貌缺陷和严重的非辐射复合损耗,以及多种光学耦合损耗。迫切需要我们开发新的技术手段,解决存在的许多关键科学问题。
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