利用原位光致發(fā)光的測(cè)量方法來(lái)研究有機(jī)發(fā)光材料的激子擴(kuò)散過(guò)程.pdf

1、有機(jī)太陽(yáng)能電池由于其潛在的巨大應(yīng)用前景，已經(jīng)成為近十多年以來(lái)熱點(diǎn)研究方向之一。雖然現(xiàn)在的有機(jī)太陽(yáng)能電池已經(jīng)取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步，實(shí)驗(yàn)室樣品的最高能量轉(zhuǎn)換效率達(dá)到8.3％，然而對(duì)于工業(yè)化要求還有較大的差距，因?yàn)檫€存在著效率較低和穩(wěn)定性差兩大技術(shù)問(wèn)題。同時(shí)，目前對(duì)有機(jī)太陽(yáng)能電池的一些內(nèi)在的物理過(guò)程和機(jī)制仍舊不是很清楚，因此通過(guò)深入研究有機(jī)太陽(yáng)能電池中關(guān)鍵物理過(guò)程和機(jī)制對(duì)解決兩大關(guān)鍵問(wèn)題極為重要。
　　本論文主要從理論和實(shí)驗(yàn)兩方面圍繞有機(jī)半

2、導(dǎo)體內(nèi)部的重要物理過(guò)程——激子擴(kuò)散展開(kāi)研究，取得主要研究進(jìn)展如下:
　　在界面淬滅方面，我們利用原位光致發(fā)光測(cè)量來(lái)系統(tǒng)地研究激子在有機(jī)發(fā)光材料tris-(8-hydroxyquinoline) aluminum(Alq3)薄膜中的擴(kuò)散。研究中，我們使用了C60和F4TCNQ作為淬滅材料，在室溫和高真空的實(shí)驗(yàn)條件下，采用了有機(jī)發(fā)光薄膜生長(zhǎng)在淬滅材料上面和將淬滅材料生長(zhǎng)一定厚度的有機(jī)發(fā)光薄膜兩種不同生長(zhǎng)和測(cè)量順序。在這兩種情況下，分別

3、測(cè)量了有機(jī)發(fā)光薄膜的發(fā)光強(qiáng)度隨著其厚度的變化關(guān)系和一定厚度的有機(jī)發(fā)光薄膜發(fā)光強(qiáng)度隨著淬滅材料覆蓋厚度的變化關(guān)系。最后通過(guò)理論擬合的實(shí)驗(yàn)曲線得出了有機(jī)材料的激子擴(kuò)散長(zhǎng)度和有機(jī)材料與淬滅材料之間的F(o)rster能量轉(zhuǎn)移半徑。
　　我們還在淬滅材料F4TCNQ上面增加了一層LiF薄膜作為激子阻擋材料，然后生長(zhǎng)有機(jī)發(fā)光材料Alq3，同時(shí)測(cè)量有機(jī)發(fā)光薄膜的發(fā)光強(qiáng)度隨著其厚度的變化關(guān)系。通過(guò)改變插入層(LiF)厚度的方法定性分析了Alq3

4、和F4TCNQ系統(tǒng)的激子淬滅現(xiàn)象。
　　在體摻雜淬滅方面，我們將C60和F4TCNQ作為淬滅材料，在室溫和高真空的實(shí)驗(yàn)條件下，將淬滅材料和發(fā)光材料進(jìn)行不同比例的摻雜，測(cè)量發(fā)光材料的發(fā)光強(qiáng)度隨有機(jī)薄膜總厚度的變化關(guān)系。通過(guò)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，比較C60和F4TCNQ作為淬滅材料對(duì)有機(jī)發(fā)光材料Alq3的體摻雜淬滅效果。
　　除此之外，我們還利用Labview程序編譯了束源的PID溫度控制程序，以便控制高精度直流可編程電源和智能溫度控制表。