聚(3，4-二氧乙基噻吩)在光电子器件中的应用

摘要

聚（3,4-二氧乙基噻吩）是导电聚合物中重要的一种，水基的PEDOT：PSS不仅制膜简单，稳定性好，而且其卓越的光学性质和电学性质特性引起人们广泛兴趣，将PEDOT：PSS广泛应用于光电器件中。利用其高导电性可以作为光电器件的电极，利用其电致变色性能可以制作电致变色窗口。本论文研究了导电聚合物聚（3,4-二氧乙基噻吩）在光电子器件中的应用。具体工作主要包括以下三项内容： 1.制作了PEDOT：PSS为阳极，ITO为阴极的聚合物太阳能电池器件。首先将PEDOT：PSS进行了丙三醇（Glycerol）掺杂，将电导率从0.2S/cm提高到20.8S/cm。通过一系列的实验，得到了ITO/TiO2/P3HT+PCBM/TiO2/G-PEDOT的最优结构。实验证明PEDOT：PSS掺杂后完全可以作为电极使用在太阳能电池器件中。实验中制备了不同结构的聚合物太阳能电池器件来讨论了器件各层对效率的影响，并从能带角度对器件分析。 2.制备了G-PEDOT为阳极，ITO为阴极的聚合物发光器件，实验中使用了P-PPV和MEH-PPV混合物作为发光层来提高器件发光效率。虽然器件效率与金属电极器件相比仍然很低，但是显示了聚合物PEDOT在PLED器件中作为器件电极的可能性。实验中讨论了导致器件的效率较低原因，并提出了可能的解决方法。 3.以PEDOT：PSS为有机电致变色层，以ITO和Al为电极制备了全固态有机电致变色和发光双功能器件。在实验中我们使用EO-PPEV作为锂离子传输层。这种材料虽然发光效率不高，但是具有离子传输特性，而且其作为插入层不会影响器件的发光效率，而且选用了同样颜色为浅黄色的P-PPV作为发光层，保证了器件的高的对比度和高的发光效率。

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致谢

1 引言

1.1 聚(3，4-二氧乙基噻吩)/聚苯乙烯磺酸(PEDOT：PSS)的电学性质

1.2 导电聚合物聚(3，4-二氧乙基噻吩)的电致变色性质

1.3 聚(3，4-二氧乙基噻吩)/聚苯乙烯磺酸(PEDOT：PSS)电极修饰层

1.4 聚(3，4-二氧乙基噻吩)/聚苯乙烯磺酸((PEDOT：PSS)在光电器件的应用----电极

1.5 聚(3，4-二氧乙基噻吩)/聚苯乙烯磺酸((PEDOT：PSS)在电致变色器件中的应用

2 聚合物PEDOT：PSS做电极的有机太阳能电池的研究

2.1 有机太阳能电池简介

2.2 器件的制备

2.3 器件的表征与测量

2.4 实验结果与讨论

2.4.1 PEDOT：PSS导电率的提高及对器件性能影响

2.4.2 TiO2/G-PEDOT复合电极性能研究

2.4.3 TiO2 作为电子传输层的研究

2.4.4 器件能带图分析

2.4.5 与Al电极有机太阳能电池比较

2.4.6 对器件进行光谱响应测量与分析

3聚合物PEDOT做电极的有机发光二极管的研究

3.1 聚合物电极OLED器件制备

3.2 器件的表征与测量

3.3 实验结果与讨论

3.3.1 ITO/MEH-PPW TiO2/G-PEDOT器件性能分析

3.3.2 ITO/PEDOT/MEH-PPV+P-PPV/Al器件性能研究

3.3.3 ITO/MEH-PPV+P-PPV/TiO2/G-PEDOT器件性能分析

3.3.4 聚合物电极器件发光效率低的原因分析

4电致变色与电致发光双功能器件研究

4.1 有机双功能器件结构与制备

4.2 有机双功能器件的表征与测量

4.3 实验结果与讨论

4.3.1 EO-PPEV材料性质的研究

4.3.2 锂离子传输层对器件响应时间的影响

4.3.3 电致变色与发光双功能器件吸收光谱研究

4.3.4 电致变色与发光双功能器件发光性能研究

5 结论

参考文献

附录A 常用实验材料化学分子式

作者简历