2018/10/19,1,有机光电材料,主讲人 分零 陈艳凤 张玥,2018/10/19,2,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, 本次介绍的有机光电材料 电致发光材料技术成熟、投入生产；光电转换材料尚处于研究阶段；,2018/10/19,3,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1024768 ; 取代液晶，最适合于宽带时代的电视机显示屏 可折叠,液晶显示器？,2018/10/19,4,这是什么？, SONY在COMDEX FALL 2001展中，推出1款手腕型穿戴式概念产品，图可见高分辨率的彩色有机EL屏幕。,2018/10/19,5,研究历史, 早期： （五十年代至八十年代中期） 高电压、 低亮度、低效率（蒽单晶1963）； 中期： （19871990）开创性工作。美国Eastman Kodak公司的邓青云和VanSlyke 有机EL器件雏形形成。 近期： （1990）研究热点。 英国剑桥大学的Burroughs等人成功的用聚苯撑乙烯（PPV）的预聚体制成薄膜，制成了单层结构的聚合物电致发光器件（EL）。,2018/10/19,6,结构和工作原理, 载流子注入 载流子迁移 载流子复合 激子的迁移 电致发光,2018/10/19,7,材料实现空穴传输材料,芳香多胺类氮原子 具有很强的给电子能力，电子不间断给出，表现出空穴迁移特性。,2018/10/19,8,材料实现电子传输材料, 具有大的共轭平面的芳香族化合物，能有效地传递电子，有较好的接受电子的能力。,2018/10/19,9,材料实现小分子发光材料,2018/10/19,10,材料实现高分子发光材料, 主链共轭高分子,2018/10/19,11,材料实现高分子发光材料, 非主链共轭高分子,2018/10/19,12,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,有机光电池,成本昂贵、工艺复杂、材料要求苛刻。,潜在的低成本、轻重量和分子水平的可设计性,2018/10/19,13,机理光诱导电子转移反应,photo induced electron transfer reaction,D（Donor） 电子给体,A(Acceptor)电子受体,ET电子转移,2018/10/19,14,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；,2018/10/19,15,概念介绍, 光电转换外量子效率： 电极受光照后，外电路中,单位时间内产生的光电流的电子数,单位时间内吸收的光电子数目,=,2018/10/19,16,高分子光电转换材料,倍受关注的高分子材料为聚对苯乙撑（PPV）,光电池结构： ITO/PPV/Mg Voc=1.2V =1。,2018/10/19,17,高分子光电转换材料,基团修饰： PPV MEH-PPV Ca/MEH-PPV/ITO Voc =1.6VJsc 6Acm2= 1,2018/10/19,18,高分子光电转换材料,材料复合功能耦合 美国加州大学 俞刚博士 Heeger教授 电子给体（D）MEH-PPV 电子受体（A） C60 Voc0.8V Jsc1.53mAcm2,2018/10/19,19,高分子光电转换材料, MEH-PPV与另一个PPV的衍生物CN-PPV配合使用，组成D-A网络结构的光电池,Acceptor Donor,2018/10/19,20,高分子光电转换材料,ITO/MEH-PPV:CN-PPV/Al Voc0.6V 6,2018/10/19,21,半菁类有机小分子光电转换材料,典型结构：,2018/10/19,22,半菁类有机小分子光电转换材料 性能改善,电子给体的推电子能力越强，光电转换性能越好；,2018/10/19,23,半菁类有机小分子光电转换材料 性能改善,比较以下两个分子的光电转换性质：,2018/10/19,24,半菁类有机小分子光电转换材料 性能改善, 电子受体的拉电子能力越强，光电转换性能越好；,2018/10/19,25,半菁类有机小分子光电转换材料 性能改善,比较以下两个分子的光电转换性质：,Jsc320nAcm2,Jsc450nAcm2,2018/10/19,26,半菁类有机小分子光电转换材料 性能改善,共轭桥对光电转换性质的影响适当延长,2018/10/19,27,参考资料,参考文献： 陈义镛 功能高分子 上海科学技术出版社 1988； 黄春辉 光电功能超薄膜 北京大学出版社 2001； 施良和 高分子科学的今天与明天 化学工业出版社, 1994； 李善君 高分子光化学原理及应用 复旦大学出版社, 1993； 材料与科学工程（季刊） 2001年第四期 材料导报 2002.2 有机化学 2001.11,2018/10/19,28,本次讲座到此结束,谢谢大家！,