论文部分内容阅读
共轭聚合物固体发光电池(Light-emittingelectrochemicalcell,LEC)具有低的开启电压,可用稳定金属做电极,电流-电压(J-V)曲线对称等优点引起了人们的关注。但LEC的响应速度较慢,这限制了LEC的实际使用和发展。在LEC被发明后,一种单一可移动离子的共轭聚合物固体发光电池(SLEC)被制作出来,实验结果表明SLEC不仅具有普通双离子LEC的优点,还具有较快的响应速度。本文从下面几个方面对SLEC的光电性质进行研究。
[1]分析SLEC稳态工作机制,在电动力学模型基础上讨论SLEC的J-V曲线不,对称的原因。分析认为较低浓度的不可移动的阴离子存在使SLEC的空穴注入势垒较厚,空穴注入势垒的厚度和势垒高度有关,故稳态电流和势垒高度有关,这导致SLEC的J-V曲线不对称。
[2]分析SLEC的瞬态过程。SLEC具有较快的响应速度,计算结果表明在和LEC具有相同的迁移率和离子浓度情况下,SLEC的响应速度大于普通的LEC。另一个影响SLEC响应速度的因素是,薄膜内BETO-PPV中的PEO链段和PUI中的PEO链段相融合而形成一个连续的离子输运网络,减小了相分离的影响。再者,在SLEC中阴离子固定,其沿链的分布是短程有序的,运动的阳离子受到短程有序的势场散射小于LEC中无规则势场对运动的阳离子的散射,增加了离子的迁移率。
[3]最后还对SLEC的C-f特性进行了分析,分析认为离子对SLEC的影响主要在较低的频率(100-500Hz之间)和较高电压(1.0V<V<3.0V)下,造成SLEC的微分电容增加的原因是空穴注入形成的分布电容,这个分布电容和SLEC的其他电容并联,而空穴注入形成的分布电容随电压的增加迅速增大,这使得SLEC的微分电容随电压的增加迅速增大,而当频率f增加时,由于离子的响应跟不上,SLEC的微分电容随时间下降,直至离子的影响可以略去不计,使离子的影响可以忽略不计的频率大约1000Hz,这与SLEC的响应时间大约为10ms是一致的。论文的最后一部分为光电测试系统的硬件设计。