谢广宇,吕晗,陈雪,和凤祥,武全宇,刘书林,屈滨[1]（2021）在《富勒烯C60的发现、结构、性质与应用》文中指出富勒烯是笼状碳原子团簇的总称。富勒烯族中最稳定的是C60,它的外型似足球,也称足球烯。近几年,富勒烯以其在超导、光学、催化剂、工业材料及生物医药等方面表现出来优异的性能使其成为人们研究的热点,并取得了重大研究进展。本文综述了富勒烯C60的发现历程、结构、性质与其在催化反应中的应用进展。
秦梓伦[2]（2021）在《钙钛矿MAPbX3/有机半导体的协同效应对光电探测器性能的调控》文中认为光电探测器在生物医学传感、环境监测、光通信、空间探索等高新领域具有广泛的应用前景。而不同的应用对光电探测器的性能参数具有不同的要求。由单一材料制备的光电探测器其结构和工作机制一般比较简单,探测器的探测光谱范围受所用材料的光电特性限制,很难满足复杂的应用需求。本论文结合钙钛矿材料和有机材料各自优异的光电特性,发挥出钙钛矿/有机材料的协同作用,锁定光电探测器在不同应用中的需求,以高性能钙钛矿光电探测器为基础,从材料的选择以及器件结构的设计出发,对钙钛矿/有机协同光电探测器的探测光谱范围进行拓宽和窄化调控,并通过一系列对薄膜、器件的表征着重探索器件内部载流子运动对其性能及探测光谱范围的影响,为钙钛矿/有机协同光电探测器的应用提供可行策略。具体研究内容如下:1、采取改善空穴传输层性能策略来提高钙钛矿光电探测器的性能,我们通过二甲基亚砜（DMSO）溶剂修饰的方法来优化PEDOT:PSS（poly（3,4-ethylenedioxythiophene）:poly（styrenesulfonicacid））空穴传输层的性能。研究发现经过DMSO修饰后:（1）、PEDOT:PSS的透过率在380-800 nm范围内平均提升了约10%,增强了钙钛矿对光的吸收;（2）、制备在PEDOT:PSS上的钙钛矿结晶性变好,晶面排布更加紧密,平均粗糙度从25.07 nm降低到10.71 nm;（3）PEDOT:PSS的电导率从2.5×10-3m S/cm提高到3.3×10-3m S/cm,有利于空穴载流子的收集。DMSO修饰方法的引入,显着改善了光电探测器的光捕获、载流子传输和提取。基于该优化方法,我们制备的探测器在-0.1V偏压下探测率达到8.77×1012琼斯(Jones,cm Hz1?2 W-1)、响应时间达到258 ns。2、为了拓宽光电探测范围,我们引入一层在近红外波段有吸收的PM6:Y6有机体异质结作为钙钛矿的补充吸收材料,研究了有机体异质结中给受体的混合比例、厚度和C60厚度对器件性能的影响。通过发挥钙钛矿和有机体异质结的协同作用,实现了高性能的钙钛矿/有机体异质结宽带光电探测器。优化后,ITO/PTAA/CH3NH3Pb I3/PM6:Y6（1:1.2、150 nm）/C60（10 nm）/BCP/Ag结构的光电探测器的探测范围从紫外、可见到近红外光（300-1000 nm）,在830 nm处,器件的响应度和探测率达到峰值,分别为0.52 A/W和2.86×1012 Jones。在可见光525 nm处,器件的响应速度达到698 ns,线性动态范围达到143 d B。3、为了获得更窄范围的光电探测,我们提出了一种新策略,利用钙钛矿材料充当光电探测器的光学屏蔽层,并引入一种由聚合物PTB7和富勒烯小分子C60组成的有机平面异质结作为光电探测器的活性层,成功制备了一系列无滤波器、探测范围可调的窄带光电探测器。研究了引入平面异质结实现窄带光电探测的相关机理问题,进而讨论了钙钛矿中卤素阴离子的改变、钙钛矿和有机平面异质结的厚度对光电探测器光谱响应等性能的影响,最终实现了一系列响应峰值在680-710 nm之间、半峰全宽在50-110 nm之间的窄带光电探测器。优化后ITO/PTAA/CH3NH3Pb I1.6Br1.4（260 nm）/PTB7（40 nm）/C60（60 nm）/BCP/Ag结构的器件在680 nm左右的响应度和探测率分别达到了0.11 A/W和1.37×1012 Jones。同时器件还拥有141 d B的宽线性动态范围和4μs的响应速度。综上所述,本论文以钙钛矿与有机材料的协同效应调控光电探测器的性能,通过对器件中的功能层进行溶剂修饰、厚度优化和调控器件整体结构,系统性地研究了不同类型的钙钛矿/有机复合光电探测器中电荷载流子的传输特性与机制,为实现宽光谱光电探测、窄光谱光电探测等不同功能的高性能光电探测器提供了思路。本文中有图61幅,表3个,参考文献264篇。
刘君实[3]（2021）在《基于级联结构的有机光电探测器研究》文中指出有机光电探测器（Organic Photodetectors,OPDs）因其具有波长可调、制造成本低、轻量化、与柔性器件兼容、易于加工等突出优点受到广泛关注,已成为光电探测器家族中的新成员。在应用领域,新型OPDs在便携式和可穿戴设备等领域展现出巨大的应用前景,可以与传统无机光电探测器形成优势互补。随着研究的不断深入,OPDs的部分性能指标已接近甚至超过传统的无机光电探测器,但处于微秒量级的响应速度仍然限制了OPDs的市场化进程。这也使得OPDs很难将多种优异的性能指标集成于一个器件当中,使OPDs的进一步发展受到阻碍。本文针对上述问题,从器件结构和制备工艺两个维度来展开OPDs的研究工作。我们提出一种基于级联结构的OPDs,并对级联OPDs的机理进行深入分析。在本项工作中,级联OPDs同时集成快速、低噪、宽带等优异性能,部分性能指标处于较为先进的水平。通过调节有源层厚度来同时降低器件的载流子渡越时间和电容-电阻时间常数,级联OPDs实现了146.8 ns的快响应速度。据我们所知,这是目前已报道的有机光电探测器的最好结果。同时,级联结构带来的多级势垒增强效应使器件获得7.82×10-14 A Hz-1/2的超低噪声电流。此外,级联OPD作为信号接收器被成功集成到光通信系统中,实现了可见光到近红外光数字信号的精确传输。我们相信这种级联OPDs在无线传输系统中具有广阔的应用潜力,对制作新型高性能光电探测器具有一定的指导意义。为了解决级联结构制备工艺较为复杂的问题,我们改善制备方法,利用溶液法将两个有源层直接叠加,制备出基于半级联结构的OPDs。具有互补吸收光谱的有源层有效增强了器件在300-1000 nm范围内的光吸收,使得半级联OPDs在830nm处实现0.48 A W-1的高响应度,接近于目前已报道的近红外区域响应的最好结果。此外,得益于半级联结构带来的电子传输阻隔模式,器件获得2.04×10-8 A cm-2的低暗电流。半级联器件表现出明显的性能提升,表明这种新的工艺方法和器件结构具有实际的应用价值。本文系统介绍了OPDs的性能参数、器件结构分类、工作原理等基本内容,从创新器件结构和创新制备工艺两个维度来探索和解决OPDs领域存在的问题。制备的基于级联结构的器件性能具有显着提升,并首次对级联器件的机理进行深入分析。文中所述内容是对OPDs领域进行的一次大胆创新,为未来OPDs的研究提供了新的思路。
何美誉[4]（2021）在《有机薄膜调制石墨烯探测器的制备与性能研究》文中进行了进一步梳理随着二维材料的不断发展,基于二维材料的光电探测器是近几年光电探测器的重点,其中二维材料石墨烯是研究者的关注热点之一。但是单层原子石墨烯的吸光能力有限,因此,可以利用有机材料与石墨烯相结合,有机材料有吸光度高、大面积可扩展、成本低的特点,石墨烯载流子迁移率高,两者相结合有望于制备高性能探测器,也是当下光电探测器领域的研究热点之一。本论文研究有机-石墨烯光电导探测器,介绍说明石墨烯器件的制备工艺,分析两种不同结构有机-石墨烯光电导探测器的机理,并对其光电性能进行比较与分析。首先研究单层有机材料/石墨烯探测器。对比C60有机材料增强型石墨烯探测器与纯石墨探测器的性能差异,由于C60的宽带吸收,C60薄膜/石墨烯探测器探测波段范围为405nm-1550nm,器件的最大响应度为650 A/W,响应时间在毫秒量级。并研究C60有机材料厚度对性能的影响,并分析机理。此外,利用间二甲苯处理C60有机薄膜形态,制作C60微纳米棒/石墨烯光电探测器,研究分析C60薄膜形态对性能的影响及原因。在单层有机材料/石墨烯光电探测器的基础上研究双层有机材料/石墨烯光电探测器。我们将N型小分子材料C60和P型小分子材料酞菁锌（Zn Pc）叠层起来,与石墨烯相结合,构成石墨烯/C60/酞菁锌光电探测器。N型材料C60与P型材料酞菁锌叠层形成内建电场机制,促进载流子的转移与分离,响应时间低至7μs,响应度高达6537 A/W,与单层有机材料/石墨烯探测器相比较,一定程度上提高了器件的性能。此外石墨烯与C60相接触,形成异质结,C60与酞菁锌材料相接触也会形成异质结,双异质结机制使器件产生双极性效应。我们研究了C60厚度对双极性效应的影响,提出双异质结响应机理。此外,我们不仅充实了与波长有关的双极性研究,还发现器件出现了与探测光强度有关的双极性效应,并利用双异质结机制解释这种新颖的现象。与探测光强度有关的双极性效应使响应度-光功率曲线发生弯折,不再遵循传统的指数线性变化。我们对双极性特性的充分分析对光电逻辑器件提供了参考。
夏逸秋[5]（2021）在《有机小分子掺杂ZnO在高效有机太阳能电池中的应用》文中认为进入21世纪,世界范围内的经济与科技,开始以史无前例的速度迅猛发展,伴随而来的是,人口的增长也逐渐呈现井喷趋势,这也因此造成了当今全球范围内对能源的需求与日俱增的现状。因为从上世纪开始,传统化石能源就已经被全球范围大面积地使用,所以化石能源的开采和应用技术,目前已经具备相当成熟的条件,这也就造成很多国家对化石能源的污染问题视而不见。相比较而言,太阳能电池依靠自身的各项优异性能,比如太阳能取之不尽用之不竭的优势,成本低廉且对环境没有污染,开始成为科研界一个崭新且极具发展前景的研究方向。传统的光伏产业,以硅基太阳能电池为主要的应用载体,虽然有着比较可观的太阳能转化效率,但是它的生产环境要求比较严格,原材料成本高居不下,且在生产过程中对环境有着不可避免的污染问题,所以科研人员开始把目光转向可以通过溶液进行生产加工的有机太阳能电池。因为有着较低的生产成本,可制作成质量轻便柔性器件的同时,还可以大面积地进行加工,所以有机太阳能电池有着非常好的研究前景和较高的商业价值。高效有机太阳能电池通常采用给受体共混的体异质结活性层作为吸光层,搭配两侧的电子传输（空穴阻挡）和空穴传输（电子阻挡层）来对光生电子空穴进行分别收集,最终在外电路中形成光电流。为了提高有机太阳能电池的能量转换效率,一方面研究人员积极开发新型的给受体材料共混体系,提高对光的吸收利用,并通过对活性层进行形貌调控来优化载流子生成效率,提高器件性能。有机太阳能电池优化的另一个重要方向就是开发新型高效的传输层材料从而对光活性层中产生的自由载流子进行有效的提取和收集。为了研制出具有更高性能的有机太阳能电池,科研工作者们目前常用的高效器件结构为ZnO作前侧电子传输层,Mo O3作背侧空穴传输层的倒置结构器件。这种器件能够有效匹配光活性层中的垂直相分离,有利于对电子空穴的分离收集。在这种结构中,ZnO电子传输层的性能很大程度上决定了界面处的电荷抽取和载流子复合,因此对器件性能影响重大。通常溶液方法加工的ZnO薄膜体相和表面存在很多结构缺陷,如氧空位等带来的结果就是这些缺陷会使得很大一部分的载流子被俘获,降低了载流子的迁移率,增加了界面处的复合损失。这种情况在低温加工的ZnO中尤为严重,因为低温下ZnO反应不充分更容易产生大量氧空位的电子陷阱。而目前低温ZnO用于器件柔性制备是有机太阳能电池中一个有前途的研究课题,因此如何改善低温ZnO传输层的光电性能,开发高性能的ZnO电子传输层制备策略就成为一个关键问题。本论文基于上述问题采取一种有机小分子掺杂的优化策略,通过将本实验室针对性设计的两种有机小分子引入到ZnO薄膜基质中,构筑出两种有机-无机杂化的新型复合ZnO电子传输层。通过光照有机小分子使之产生光生载流子,由于能级匹配,光生载流子能够通过电荷转移过程注入到ZnO层中,从而为其提供额外的载流子,这些额外载流子能够对其中的缺电子的陷阱态进行填补,提高ZnO电子浓度,提高其载流子迁移率从而抑制低温制备下的缺陷态辅助复合问题。因此,本论文将会分为以下两个部分的工作。第一部分:研究针对ZnO其表面存在的大量缺陷态的能级位置,提出优化策略,设计出一种匹配的含氮有机小分子2-Pyran-4-Ylidenemalononitriledi（3-Hexylthiophene）（TPT-S）并掺入到ZnO中制备ZnO:TPT-S复合电子传输层。最终,我们在低温（130℃）状态下,通过溶胶-凝胶法制备了高效的ZnO电子传输层。实验结果表明TPT-S的引入可以显着改善ZnO中间层的电子质量。掺杂的TPT-S小分子一方面可以通过在活性层中形成N-Zn键,钝化氧化锌表面不协调的相关缺陷。另一方面,有机小分子TPT-S在光源照射后产生的光诱导电荷转移向ZnO,进一步填充了ZnO中缺乏电子的陷阱态,这提高了ZnO的电子迁移率,减少了电荷复合现象的发生。通过采用不同强度的方形光脉冲照射器件,我们还揭示了在掺杂有机小分子TPT-S后,控制器件中观察到的电荷俘获俘获/解俘获俘获这种不利过程被显着抑制。最终,我们制作的基于PBDB-T-2F:IT-4F且以ZnO:TPT-S作为阴极中间层的非富勒烯有机太阳能电池OSCs,在刚性衬底和柔性衬底上的PCE数值（能量转换效率）分别达到了12.62%和11.33%。这些结果表明了这种混合ZnO在高性能柔性器件中的实用性。第二部分:我们在第一项工作成功的基础上,我们基于总结的分子设计策略,即含氮,能级与ZnO匹配,又设计出另一个新型有机小分子TTzBr。我们将TTzBr掺杂进ZnO的前驱液中,最终制作出ZnO-TTzBr复合薄膜。实验结果表明TTzBr同样具有钝化ZnO结构缺陷以及光照下发生电荷转移填补ZnO中电子陷阱的功能,论证了我们设计策略的可行性和通用性。经过一系列的测试和分析,这种有机小分子同样能够在经过光照后,将光诱导电子转移给ZnO进而填补其缺陷态。这种设计策略使得ZnO能提高电子浓度,抑制载流子复合情况的发生,增加了电子迁移率,同时还能提高器件的电荷的抽取效率,减少界面处的载流子复合复合,延长了光诱导载流子的寿命,最终在ZnO:TTzBr质量比为100:1的时候,最终,我们制作的基于PTB7:PC71BM为活性层,以ZnO:TTzBr作为阴极中间层的富勒烯基有机太阳能电池OSCs,最佳的能量转换效率（PCE）达到最佳的10.59%。
王妍[6]（2021）在《WO3纳米棒的制备及在催化转化中的应用》文中研究表明近年来,随着人类社会的不断进步和发展,人们对能源的需求不断增加,然而当前新型能源在能源消耗结构中所占比重还很低,迄今为止我们依旧依赖以煤炭、石油、天然气为主体的传统化石燃料,那么随之而来的能源枯竭和每况愈下的环境污染问题让我们时常感到岌岌可危。在这种情况下,寻找绿色清洁能源来代替传统能源以便实现可持续发展目标是迫在眉睫的。半导体光催化材料能吸收太阳光中某个波段光的能量使电子从价带（Valence band,VB）跃迁到导带（Conduction band,CB）,将光能转化成化学能,它们可以有效分解水产生清洁能源,所以受到诸多科研工作者的青睐。鉴于此,寻找对太阳能具有高转化率的半导体催化剂材料成为我们不断努力的方向。通过查阅大量的科学实验我们发现三氧化钨（WO3）是一种常见的n-型半导体材料,其带隙值大约2.5-2.8 e V,因为价格低廉、性质稳定、无毒无害等特点而受到广泛关注。本文采用一步水热合成法和高温煅烧法相结合的方法,通过对反应温度的调控,合成了形貌和结构理想的WO3催化剂材料。通过测试我们发现纯WO3纳米棒并没有体现出我们预期的光电催化性能,因此,需要通过其他的处理方式来提高最初材料的光电催化性能。本论文主要从两个方面对材料进行改性:一方面,对最初制备的纯WO3纳米棒进行还原处理,通过还原剂的刻蚀增加WO3纳米棒的比表面积,减少光生载流子在材料表面的复合消耗;另一方面,为了更大程度提升纯WO3纳米棒的利用率,本论文采取负载富勒烯C60的方法成功制备了C60/WO3复合材料,该复合材料因为具有C60独特的π离域结构使其对电子的亲和能力增强,负载C60能增加材料的导电性能,并且C60的笼状结构能接收更多的光生电子,有效避免光生载流子的复合,通过其负载可以大大提升了WO3纳米棒的催化性能。在本论文中,主要工作内容和研究成果如下:（1）以仲钨酸铵、浓盐酸、双氧水为原料,通过水热法合成纯WO3纳米棒,并在马弗炉中采用高温煅烧的方法煅烧得到结晶性良好的单斜相WO3纳米棒,在该制备过程中,通过调控实验参数来探究实验外部条件对纯WO3纳米棒生长的影响,进而研究纯WO3纳米棒的生长机制,明确水热法合成WO3纳米棒的最佳条件。通过一系列的表征手段如LSV、XRD、SEM、TEM、XPS等测试确定材料的物相结构与形貌特征以及相对应的光电催化活性。结果表明,当反应温度为160℃,反应时间为4小时,为最佳反应条件,该条件下制备纯WO3纳米棒具有较好的光电催化性能。（2）纯WO3纳米棒材料制备完成后,使用浓度相同的柠檬酸（citric acid）、抗坏血酸（VC）、硼氢化钠（Na BH4）和水合联氨（N2H4·H2O）四种溶液对纯WO3纳米棒进行浸泡处理1min以达到增加样品氧空位的效果,利用电化学工作站进行线性伏安扫描发现,还原处理后样品的性能均有所提升,其中,柠檬酸（citric acid）的处理效果在四种溶液中最好。后续通过一系列的表征手段如XRD、SEM、TEM、XPS、EIS、Raman、EPR等测试确定材料的物相结构与形貌特征以及相对应的光电催化活性。（3）纯WO3纳米棒材料制备完成后,我们采用喷涂法将笼状结构的富勒烯C60沉积在纯WO3纳米棒的表面,形成复合结构C60/WO3,通过控制喷涂时间的不同形成不同厚度的C60负载材料,用线性扫描伏安法测试电流随电压的变化情况,得到最佳负载量。通过XRD、SEM、TEM、XPS、EIS、FT-IR、Raman、EPR等对制备的C60/WO3的表面结构微观形貌以及光电性质等进行表征,测试结果显示,C60的负载有效地提高了复合光催化体系的光响应及载流子空间迁移及分离效率,特别是当负载值是20（?）,经过LSV测试后,表现出了性能最优值。
郭云[7]（2020）在《有机光电功能凝胶类似物的制备及应用探究》文中研究指明近些年,关于有机光电功能材料的研究已经取得了巨大的进展,但是这些材料大多都是由芳香环或大共轭π键构筑而成的传统有机光电材料。在合成此类材料时,通常需要苛刻的反应条件和复杂的工艺处理过程。与此同时,在此过程中还会产生大量的污染物,对环境造成较大的负荷。因此研发具有合成简单、易操作和对环境友好的高性能、高稳定性、低成本的新型有机光电功能材料是刻不容缓的。目前,关于非传统光电材料的制备方法和探究其光电功能-分子结构关系的研究得到了广泛的重视。在此背景下,本论文围绕着非传统有机光电功能材料的合成、光学性质、电学性质和应用的研究,提出一种新的合成策略,设计了一种新的光伏材料,发现了一种新的反应过程。在该项研究中,对于合成的有机小分子,我们通过核磁、质谱和红外表征了其结构、利用紫外吸收光谱仪和荧光光谱仪测试了其发光性质、利用电化学工作站测试了其电学性质、并通过理论计算和单晶分析证明了其发光机理、最后探究了其在荧光成像或者光波导中的应用;对于合成的凝胶类似物材料或者寡聚物,我们通过高效液相质谱联用仪分析了其组成成分并证明了在新合成方法中涉及的反应机理、利用了电子扫描显微镜或电子投射显微镜分析了其形貌,最后探究了其在光伏器件或荧光成像中的应用。其主要研究内容如下:（1）一种新的合成策略:首先,通过一锅法对酒石酸和正丁胺进行简单的热处理合成氨基马来酰亚胺化合物。其次,通过氨基修饰对马来酰亚胺的光学、电学性质进行理论模拟研究,发现氨基官能团的引入显着改变了马来酰亚胺的电荷跃迁方式,即通过建立电子推拉结构形成激发态分子内电荷转移体系。在此基础上,通过单晶结构、荧光光谱和电化学等测试等分析手段,系统地探究了氨基官能团对马来酰亚胺分子的分子堆积、光学和电学性质的调控。最后,结合深共晶溶剂理论,成功制备具有良好荧光发射和导电性的基于氨基马来酰亚胺的凝胶类似物材料,并探究了该类凝胶类似物材料在光电器件方面的应用;（2）一种新的光伏材料:基于由柠檬酸和甘氨酸制备的荧光凝胶类似物材料具有较高的离子迁移能力和良好的基底涂布性能的实验结果,本论文通过优化实验条件、引入有机光敏剂和添加无机半导体材料等手段,对凝胶类似物材料的导电性、可见光的吸收利用范围以及电荷分离效率等进行优化,并对该材料在染料敏化电池方面的应用进行初步探究;（3）一种新的反应过程:在利用氨基化合物和马来酰亚胺进行迈克尔加成反应实验过程中发现,反应体系具有强烈的荧光发射特性。在对反应体系的组成和结构进行液相色谱-质谱联用分析发现,迈克尔加成反应体系中存在氨基琥珀酰亚胺和氨基马来酰亚胺两类产物。结合绿色荧光蛋白的发光机制,推断马来酰亚胺与氨基反应的迈克尔加成产物能够在空气中被氧化成氨基马来酰亚胺。更重要的是,我们根据一级胺和二级胺取代基的变化设计并合成12种氨基琥珀酰亚胺和氨基马来酰亚胺化合物,系统的探究了结构与光学性质之间的关系。并在此基础上,根据胺基马来酰亚胺衍生物的分子堆积方式和强固态荧光发射特性,探究了其在光波导传输方面的性能。最后,合成了具有良好水溶性和生物相容性的氨基琥珀酰亚胺+氨基马来酰亚胺的寡聚物,对其自组装形貌、细胞毒性和细胞荧光成像性能进行了应用探究。
罗胤祺[8]（2020）在《有机太阳电池阴极界面修饰与活性层聚集调控研究》文中研究说明当今不可再生能源如煤炭、石油等化石燃料快速消耗,并引起日益严重的环境污染等问题;发展可再生新型清洁能源技术成为解决能源危机及保护生态环境的重要途径。有机太阳电池具有能量转换效率较高、质量轻、成本低、可实现大面积卷对卷加工等优点,被认为是一种很有发展前景的新技术,近几十年来获得了研究人员的广泛关注。随着新材料的不断合成（包括给体材料、受体材料与界面材料等）、器件制备的不断优化（包括新型器件结构、界面与活性层聚集调控等）,近几年有机太阳电池器件能量转换效率突飞猛进,为进一步将这一技术商业化奠定了良好的基础。本论文聚焦有机太阳电池这一前沿研究领域,针对影响器件性能的几个关键因素开展了系统的研究,包括电池阴极界面修饰与光活性层聚集结构等。在以下3个方面,获得了一些重要的研究结果。首先,针对传统的阴极修饰材料氧化锌（Zn O）具有较低的电导率因而限制了器件中光电流取出效率这一关键问题,设计合成了一种具有光电导特性的阴极修饰材料并应用于光伏器件中,有效提高了器件效率。通过将质量比为1%的水溶性苝酰亚胺染料分子（PBI-SO3H）掺入Zn O的前驱体水溶液中,成功制备出高光电导性能的有机-无机杂化的光电导阴极界面材料（Zn O:PBI-SO3H）。这种界面材料可以使用环境友好无污染的水溶液加工成膜,加工温度为150℃,因此可在柔性基底上加工成膜,为将来制备柔性模组奠定了基础。研究表明,在较低的掺杂浓度下（1wt%）,PBI-SO3H与Zn O通过离子键结合,并呈现单分子分散的状态。这种杂化材料的空穴传输能力降低但是电子传输性能显着增加,从而有效提高阴极界面处的电荷选择性传输,降低电流的复合损失,提高器件中的载流子寿命。将Zn O:PBI-SO3H界面应用于光伏器件中（PM6:Y6为器件的活性层）,获得了15.4%能量转换效率。由于Zn O:PBI-SO3H界面的高电导率特性,即使将界面厚度由30nm增加到90 nm,器件效率只下降了5%。进一步基于这种杂化材料的低温加工特性,在柔性基底上成功制备出效率为13.5%的柔性电池器件。实验结果表明这种环境友好、可低温加工的杂化界面在有机太阳电池将来工业化生产中具有一定的应用潜力。然后,针对Zn O薄膜存在较多的表面缺陷形成的光生载流子复合中心进而破坏界面的电荷选择特性并造成器件光电流损失的关键问题,设计合成了一种基于萘酰亚胺衍生物的阴极界面修饰材料并用于修饰Zn O表面,使用这种双阴极界面层能够显着提高有机光伏器件的性能。将萘酰亚胺衍生物分子（NDI-TPA）旋涂在Zn O表面后,热退火处理成功制备出有机-无机双层阴极界面（Zn O/NDI-TPA）。研究表明,有机层与Zn O层之间通过Zn-N化学键作用实现了紧密接触,具有良好的抗溶剂特性。表面修饰改善了阴极界面与活性层之间的接触特性,降低了器件的串联电阻。紫外光电子能谱研究显示,修饰后的Zn O界面具有更低的界面功函,有利于提升器件的内建电场来增强载流子的抽取,同时更低的价带能级增强了空穴传输的能量势垒从而提升界面的空穴阻挡能力。以Zn O/NDI-TPA作为有机光伏器件的阴极界面,PM6:Y6或PTB7:PC71BM作为器件活性层时分别获得了16%和9.1%的能量转换效率。由于PC71BM的LUMO能级与界面的导带能级匹配性更好,电子传输时所需克服的能量势垒更小,因此相较于Zn O作为阴极界面,基于PTB7:PC71BM为活性层的器件能量转换效率提高了22%,而基于PM6:Y6为活性层的器件只提高了6%。这为Zn O的表面修饰提供了新的设计思路和方法。最后,由于富勒烯体系中受体材料PC71BM易发生自聚集过程,难以均匀的分散在给体材料形成的网络结构中并稳定存在,从而严重影响器件效率及其稳定性。对此,我们在活性层中掺杂可与PC71BM通过π-π作用方式结合的J-3分子,来抑制PC71BM的聚集并使其均匀的分散在给体材料中。优化后的相分离形貌使得活性层中电子-空穴的迁移速率更为平衡,降低了器件内部的空间电荷积累。饱和光电流测试表明活性层中光生激子数量没有发生明显变化,但聚集形貌的调控有效提高了光生激子的分离和收集效率。瞬态测试表明J-3分子的引入降低了器件中的复合并且提高了载流子的寿命及抽取速率,从而极大地提高了短路电流密度和填充因子。稳定性测试表明这种活性层结构可以长时间稳定存在,说明J-3分子的引入可以有效抑制PC71BM自聚集的发生,从而避免活性层形貌的破坏进而严重影响器件综合性能。我们的结果清晰的展示出这种新型掺杂剂在提高器件效率及稳定性中的巨大潜力。
郝亚娟[9]（2019）在《内嵌金属或团簇富勒烯的制备、结构表征及性质研究》文中研究说明富勒烯（C60）被发现以来,其独特的结构和性质,引起了人们的广泛关注,富勒烯的碳笼内可以嵌入不同的原子、分子或者原子簇而形成内嵌富勒烯。常规的空心富勒烯是由五元环和六元环组成的封闭的多面体结构,所有的五元环都被六元环所隔离;而内嵌富勒烯中,由于碳笼和内嵌物质之间发生电荷转移,具有相邻五元环的碳笼可以稳定存在。除此之外,内嵌物质的存在及其与碳笼的相互作用,可以使内嵌富勒烯具有异于空心富勒烯的性质,包括电化学性质、光电特性和磁性。本论文主要针对内嵌金属富勒烯领域关于其制备、结构和光电、磁性质的难点和问题开展研究,目的在于更好地理解新型的内嵌金属或团簇富勒烯的结构和性质。因此本论文开展了以下几个方面的工作:（1）用直流电弧放电法制备钐（Sm）金属富勒烯,并用高效液相色谱法进行分离纯化得到内嵌二价金属离子的富勒烯Sm@C76。单晶X射线衍射（SC-XRD）分析和DFT计算结果表明,该富勒烯的碳笼结构违反独立五元环规则（Isolated Pentagon Rule:IPR）,而是具有C2v（19138）对称性的非IPR碳笼,内嵌Sm2+离子位于C2轴并且靠近碳笼上的相邻五元环单元,表明它们之间存在明显的金属-碳笼相互作用,这种相互作用可以使该非IPR碳笼稳定。进一步结构分析显示,该非IPR碳笼C2v（19138）-C76可与IPR碳笼D3h-C74相互转化。此外,电化学研究表明Sm@C2v（19138）-C76的氧化还原电位完全可逆,与大多数IPR富勒烯相似,其化学带隙比富勒烯Sm@Td（19151）-C76小。（2）以CO2作为氧源,用直流电弧放电法制备了一系列氧化物团簇富勒烯Sc2O@C2n（n=35-47）,并用高效液相色谱法分离纯化得到Sc2O@C78的异构体。SC-XRD分析结果表明,两种碳笼的结构分别为C2v-（3）-C78和D3h（5）-C78,它们之间可以通过Stone-Wales翻转实现结构的异构化。其他的表征表明,这些Sc2O@C78异构体具有不同的带隙和电化学性质,表明SW缺陷会对金属富勒烯的能量和电化学性质产生影响。通过进一步的结构分析,Sc2O@C78异构体是Sc2O@C2n（2n=38-41）的生长和异构化路线中的关键环节,为内嵌富勒烯的生长机理提供了实验依据。（3）采用液-液界面沉积的方法（Liquid-Liquid Interfacial Precipitation:LLIP）,通过调节溶液的浓度和溶剂的比例,得到富勒烯/S8微纳结构:C70/S8和Lu3N@C80/S8,并用扫描电镜（SEM）、透射电镜（TEM）和高分辨率透射电镜HR-TEM的方法对其形貌进行表征。结果显示C70/S8和Lu3N@C80/S8微纳结构分别显示具有矩形和六边形纳米片形貌,表明富勒烯的类别对微纳结构的形貌有调控作用。吸收光谱表征显示Lu3N@C80/S8纳米片具有明显的电荷转移吸收（Charge-Transfer Band）,而C70/S8纳米片不具有该类吸收。光电响应测试结果显示,在偏压为0V和0.2V条件下,基于Lu3N@C80/S8薄膜的光电流远大于C70/S8薄膜,因此Lu3N@C80/S8薄膜具有比C70/S8薄膜更优良的光电响应特性。（4）用直流电弧放电的方法制备并用高效液相色谱的方法分离纯化得到内嵌氮化物团簇富勒烯DyY2N@C80和Dy2YN@C80。并用超导量子干涉（SQUID）的方法测量其磁性,结果显示DyY2N@C80具有较高的阻塞温度（TB=8.4 K）,高于文献报道的在同样条件下测量得到的DySc2N@C80的阻塞温度（TB=7 K）,表明内嵌团簇中非磁性金属离子对金属富勒烯磁性的调控作用。此外,测试结果显示,Dy2YN@C80具有比DyY2N@C80更低的阻塞温度（TB=4.65 K）,表明内嵌团簇中Dy3+离子的个数与排列均对金属富勒烯的磁性产生影响。
夏凯[10]（2019）在《溶液法制备基于非富勒烯的有机光电二极管在窄带红光探测中的应用》文中进行了进一步梳理有机光电探测器因为非富勒烯材料的迅速发展再次受到研究人员的关注。实现基于非富勒烯的有机光电探测器在红光范围中的窄光谱响应,并探索研究其在彩色成像应用方面的潜力,是本论文研究的最终目的。在本论文中,首先将吸收有重合的DIBSQ和SBDTIC混合,在红光区域得到较窄的吸收。在1:1配比下,其半高峰宽为147 nm,基于此制备的器件在红光区域有较窄的EQE,其半高峰宽为197 nm,最大值为6.89%。然后选取在可见光区域几乎没有吸收的聚合物PolyTPD和PTAA,将吸收不重合的聚合物分别与SBDTIC混合,得到的混合物均在红光区域得到较窄的吸收。其中PolyTPD:SBDTIC的吸收的半高峰宽为119 nm,基于此的有机光电探测器在红光区域中得到最高的EQE和比探测率,分别为10.45%和1.42e13 Jones。最后将PolyTPD、DIBSQ和SBDTIC混合,得到的三元混合物在红光区域具有较窄的吸收。通过改变PolyTPD的占比,在红光区域得到约160 nm的半高峰宽。其中在-0.5 V的偏压下,在红光区域中得到最高的EQE,为11.30%。上述的所有光电探测器均在红光范围中有较强的吸收和较高的响应,并且在红光范围外的光吸收和光电响应都很弱,即它们都有比较好的光谱抑制比。说明可以通过本论文中的方法,实现有机光电探测器在红光区域的窄光谱响应,基于非富勒烯材料SBDTIC的有机光电探测器也有在彩色成像应用方面的潜力。
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
| 1 前言 |
| 2 富勒烯的发现 |
| 3 富勒烯的结构 |
| 4 C60的物理性质 |
| 4.1 C60的溶解性 |
| 4.2 C60的非线性光学特性 |
| 4.3 超导和光电导性 |
| 4.4 磁性 |
| 5 C60化学性质 |
| 5.1 加成反应 |
| 5.2 C60与金属的反应 |
| 5.3 氧化还原反应 |
| 5.4 C60聚合反应 |
| 6 富勒烯材料应用 |
| 6.1 半导体与光学材料 |
| 6.2 超导材料 |
| 6.3 非线性光学材料 |
| 6.4 富勒烯材料在催化反应中的应用 |
| 6.4.1 催化有机反应 |
| 6.4.1.1 催化氢转移和硅氢化反应 |
| 6.4.1.2 催化烷烃裂解反应 |
| 6.4.1.3催化H2-D2互换反应 |
| 6.4.1.4 催化耦合和烷基转移反应 |
| 6.4.2 催化产生单线态氧(1O2)的化学反应 |
| 7 展望 |
| 致谢 |
| 中文摘要 |
| ABSTRACT |
| 序言 |
| 1 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 基于不同材料制备的光电探测器 |
| 1.2.1 有机光电探测器 |
| 1.2.2 钙钛矿光电探测器 |
| 1.2.3 钙钛矿/有机复合光电探测器 |
| 1.3 基于不同器件结构的光电探测器 |
| 1.3.1 光电导型光电探测器 |
| 1.3.2 光伏型光电探测器 |
| 1.4 基于不同功能的光电探测器 |
| 1.4.1 宽带光电探测器 |
| 1.4.2 窄带光电探测器 |
| 1.5 光电探测器的性能参数 |
| 1.5.1 响应度(R(λ)) |
| 1.5.2 外量子效率(EQE) |
| 1.5.3 半峰全宽(FWHM) |
| 1.5.4 噪声电流 |
| 1.5.5 噪声等效功率和比探测率 |
| 1.5.6 线性动态范围 |
| 1.5.7 响应时间 |
| 1.5.8 频率响应 |
| 1.6 本论文的选题依据与研究内容 |
| 2 实验部分 |
| 2.1 器件制备 |
| 2.1.1 透明电极ITO的清洁和预处理 |
| 2.1.2 空穴传输层的制备 |
| 2.1.3 钙钛矿薄膜的制备 |
| 2.1.4 有机体异质结/平面异质结活性层的制备。 |
| 2.1.5 电子传输层、空穴阻挡层、金属电极的制备。 |
| 2.2 测试表征方法及所需仪器 |
| 2.2.1 源测量单元SMU(Source Measure Unit) |
| 2.2.2 EQE测试系统 |
| 2.2.3 紫外-可见-近红外(UV-VIS-NIR)分光光度计 |
| 2.2.4 场发射扫描电子显微镜(FESEM) |
| 2.2.5 掠入射广角X射线散射(GIWAXS,grazing incident wide-angle X-ray scattering) |
| 2.2.6 光致发光(PL)测试系统 |
| 2.2.7 瞬态光电流响应测试平台 |
| 3 空穴提取的优化对CH_3NH_3PbI_3钙钛矿光电探测器性能的影响 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 器件制备及表征测试 |
| 3.2.1 光电探测器的制备 |
| 3.2.2 薄膜及光电探测器的表征 |
| 3.3 DMSO修饰对钙钛矿光电探测器性能的影响及机理分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 基于钙钛矿/有机体异质结协同效应的宽光谱光电探测器 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 器件制备及表征测试 |
| 4.2.1 光电探测器的制备 |
| 4.2.2 光电探测器的表征 |
| 4.3 钙钛矿/有机体异质结的协同效应与器件设计 |
| 4.4 有机体异质结的优化对光电探测器EQE的影响 |
| 4.5 电子传输层的厚度对光电探测器EQE的影响 |
| 4.6 优化后钙钛矿/有机体异质结协同宽带光电探测器的性能 |
| 4.7 本章小结 |
| 5 基于CH_3NH_3PbI_xBr_(3-x)/PTB7协同效应的窄带可调光电探测器 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 器件制备及表征测试 |
| 5.2.1 光电探测器的制备 |
| 5.2.2 光电探测器的表征 |
| 5.3 窄带光电探测器的协同效应与窄带探测 |
| 5.4 光学屏蔽层及活性层厚度的优化及对探测性能的影响 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 结论 |
| 参考文献 |
| 作者简历及攻读博士学位期间取得的研究成果 |
| 学位论文数据集 |
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 光电探测器的研究背景及意义 |
| 1.2 光电探测器概述 |
| 1.2.1 光电探测器的工作原理 |
| 1.2.2 光电探测器的性能指标 |
| 1.3 有机光电探测器分类 |
| 1.3.1 有机光电导型 |
| 1.3.2 有机光电晶体管型 |
| 1.3.3 有机光电二极管型 |
| 1.4 有机光电探测器材料 |
| 1.5 有机光电探测器的研究进展 |
| 1.6 本论文主要研究内容 |
| 第2章 有机光电探测器的制备与性能表征 |
| 2.1 有机光电探测器的材料选择和处理 |
| 2.1.1 有源层的材料选择和处理 |
| 2.1.2 电子传输层的材料选择和处理 |
| 2.1.3 空穴传输层的材料选择和处理 |
| 2.1.4 电极材料的选择和处理 |
| 2.2 单节有机光电探测器的制备方法 |
| 2.3 有机光电探测器的性能表征方法 |
| 2.4 有机光电探测器的材料表征 |
| 2.4.1 有源层材料的吸收特性 |
| 2.4.2 有源层的X-射线衍射图谱 |
| 第3章 基于级联结构的有机光电探测器 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 级联器件的结构及表征 |
| 3.2.1 级联器件的结构 |
| 3.2.2 级联器件的制备方法 |
| 3.2.3 级联器件的表征 |
| 3.3 级联器件的性能测试 |
| 3.4 级联器件的机理分析 |
| 3.5 级联器件的应用情况 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 基于半级联结构的有机光电探测器 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 半级联器件的结构及表征 |
| 4.2.1 半级联器件的结构 |
| 4.2.2 半级联器件的制备方法 |
| 4.2.3 半级联器件的表征 |
| 4.3 半级联器件的性能测试 |
| 4.4 半级联器件的机理分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 总结和展望 |
| 5.1 总结 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 作者简介及科研成果 |
| 致谢 |
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 石墨烯光电探测器的介绍及研究现状 |
| 1.2.1 石墨烯的基本性质 |
| 1.2.2 石墨烯光电探测器的研究现状 |
| 1.3 二维材料光电导探测器 |
| 1.3.1 光电导探测器的基本原理及特性 |
| 1.3.2 二维材料光电导探测器的研究现状 |
| 1.4 本文的选题背景和主要研究内容 |
| 1.4.1 选题背景 |
| 1.4.2 主要内容 |
| 第二章 石墨烯光电探测器的常见制备方法及性能参数 |
| 2.1 常见石墨烯的制备方法 |
| 2.1.1 机械剥离法 |
| 2.1.2 化学气相沉积法 |
| 2.1.3 外延生长法 |
| 2.1.4 氧化还原石墨烯法 |
| 2.2 石墨烯基片的制备及表征 |
| 2.2.1 石墨烯基片的制备 |
| 2.2.2 石墨烯的表征 |
| 2.3 实验材料及设备介绍 |
| 2.4 光电探测器的主要性能参数 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 单有机增强型石墨烯探测器 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 C_(60)薄膜/石墨烯光电导探测器的制备与性能研究 |
| 3.2.1 C_(60)材料的介绍及器件的制作工艺 |
| 3.2.2 C_(60)薄膜/石墨烯光电导探测器性能研究 |
| 3.3 C_(60)微纳米结构/石墨烯光电导探测器的制备与性能研究 |
| 3.3.1 富勒烯微纳米结构的介绍及器件制作方法 |
| 3.3.2 C_(60)微纳米结构表征 |
| 3.4 C_(60)纳米棒/石墨烯光电探测器的性能研究 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 Type-П异质结增强型双极性石墨烯光电导探测器 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 双异质结工作原理 |
| 4.3 中间层厚度对双极性特性的影响 |
| 4.4 与探测光强度有关的双极性响应分析 |
| 4.5 双极性器件的响应速度及瞬态尖峰分析 |
| 4.6 双极性器件的响应度分析 |
| 4.7 器件的Gain、EQE等性能分析 |
| 4.8 本章小结 |
| 第五章 总结与展望 |
| 5.1 工作总结 |
| 5.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间取得的成果 |
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 有机太阳能电池 |
| 1.2.1 有机太阳能电池的发展历程 |
| 1.2.2 有机太阳能电池的光电转换原理 |
| 1.2.3 有机太阳能电池的装配结构 |
| 1.2.4 有机太阳能电池的性能参数 |
| 1.3 有机太阳能电池的活性层 |
| 1.3.1 给体材料 |
| 1.3.1.1 有机高分子给体材料 |
| 1.3.1.2 有机小分子给体材料 |
| 1.3.2 受体材料 |
| 1.3.2.1 富勒烯衍生物受体材料 |
| 1.3.2.2 非富勒烯衍生物受体材料 |
| 1.3.3 给体材料与受体材料的设计策略 |
| 1.4 有机太阳能电池的传输层 |
| 1.4.1 空穴传输层材料 |
| 1.4.2 电子传输层材料 |
| 1.5 本论文的设计理念和工作内容 |
| 第二章 基于ZnO:TPT-S作为阴极中间层的有机太阳能电池 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 器件制备与表征 |
| 2.2.1 材料与试剂 |
| 2.2.2 器件制备 |
| 2.2.3 器件表征 |
| 2.3 结果与讨论 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 基于ZnO:TTzBr作为阴极中间层的有机太阳能电池 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 器件制备与表征 |
| 3.2.1 材料与试剂 |
| 3.2.2 器件制备 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 总结与展望 |
| 4.1 总结 |
| 4.2 展望 |
| 参考文献 |
| 作者简介及在学期间取得的科研成果 |
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 WO_3纳米材料的应用介绍 |
| 1.3 WO_3的制备方法 |
| 1.4 本课题研究意义及研究内容 |
| 1.4.1 选题依据 |
| 1.4.2 研究内容 |
| 第2章 WO_3纳米棒的制备、表征及性能研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验部分 |
| 2.2.1 实验试剂及主要仪器 |
| 2.2.2 WO_3纳米棒的制备 |
| 2.3 WO_3纳米棒的表征 |
| 2.3.1 紫外-可见吸收光谱(UV-Vis) |
| 2.3.2 X-射线衍射(XRD) |
| 2.3.3 场发射扫描电子显微镜(SEM-EDS) |
| 2.3.4 透射电子显微镜(TEM) |
| 2.3.5 X射线光电子能谱仪(XPS) |
| 2.3.6 傅里叶红外测试(FT-IR) |
| 2.3.7 拉曼测试(Raman) |
| 2.3.8 电子顺磁共振测试(EPR) |
| 2.3.9 电化学分析测试 |
| 2.4 结果与讨论 |
| 2.4.1 WO_3纳米棒的光催化活性测试 |
| 2.4.2 WO_3纳米棒的XRD分析 |
| 2.4.3 WO_3纳米棒的SEM分析 |
| 2.4.4 WO_3纳米棒的TEM分析 |
| 2.4.5 WO_3纳米棒的XPS分析 |
| 2.4.6 WO_3纳米棒的UV-Vis吸收光谱分析 |
| 2.4.7 WO_3纳米棒的机理分析 |
| 2.4.8 WO_3纳米棒的红外和拉曼光谱分析 |
| 2.4.9 WO_3纳米棒的顺磁电子共振谱图分析 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 不同还原处理对WO_3的影响 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.2.1 不同还原剂对纯WO_3纳米棒的处理 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 不同还原剂处理纯WO_3纳米棒后的光电性能表征 |
| 3.3.2 不同还原剂处理纯WO_3纳米棒后的XRD分析 |
| 3.3.3 不同还原剂处理纯WO_3纳米棒后的SEM分析 |
| 3.3.4 不同还原剂处理纯WO_3纳米棒后的TEM分析 |
| 3.3.5 不同还原剂处理纯WO_3纳米棒后的XPS分析 |
| 3.3.6 不同还原剂处理纯WO_3纳米棒后的UV-Vis吸收光谱分析 |
| 3.3.7 不同还原剂处理纯WO_3纳米棒后的机理分析 |
| 3.3.8 不同还原剂处理纯WO_3纳米棒后的红外和拉曼光谱分析 |
| 3.3.9 不同还原剂处理纯WO_3纳米棒后的EPR分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 负载不同厚度C_(60)后对WO_3的的影响 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验部分 |
| 4.2.1 通过不同厚度C_(60)的负载对WO_3纳米棒进行处理 |
| 4.3. 结果与讨论 |
| 4.3.1 负载不同厚度C_(60)后WO_3纳米棒的光电性能表征 |
| 4.3.2 负载不同厚度C_(60)后WO_3纳米棒的XRD分析 |
| 4.3.3 负载不同厚度C_(60)后WO_3纳米棒的SEM分析 |
| 4.3.4 C_(60)/WO_3-20 LSV前后的TEM分析 |
| 4.3.5 C_(60)/WO_3-20 LSV前后的XPS分析 |
| 4.3.6 C_(60)/WO_3-20 LSV前后的UV-Vis吸收光谱分析 |
| 4.3.7 C_(60)/WO_3-20 LSV前后的红外和拉曼光谱分析 |
| 4.3.8 C_(60)/WO_3-20 LSV前后的顺磁电子共振分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 总结与展望 |
| 5.1 论文总结 |
| 5.2 论文展望 |
| 参考文献 |
| 在读期间发表的学术论文及研究成果 |
| 致谢 |
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 有机光电功能材料的简介及特征 |
| 1.3 有机光电材料的研究现状 |
| 1.3.1 受体材料 |
| 1.3.2 给体材料 |
| 1.4 有机光电材料的研究意义 |
| 1.5 论文设计思路及研究内容 |
| 第2章 合理设计和简单制备用于成像和光电应用的基于马来酰亚胺基的功能材料 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验部分 |
| 2.2.1 实验原料及仪器 |
| 2.2.2 合成1-丁基-1H-吡咯-2,5-二酮(BPD) |
| 2.2.3 合成1-丁基-3,4-二羟基-(3R,4R)-5-吡咯烷二酮(BDPD) |
| 2.2.4 合成1-丁基-3-(丁基氨基)-1H-吡咯-2,5-二酮(BBPD) |
| 2.2.5 合成1-丁基-3-(2-甲氧基-2-氧代-1-氨基)-1H-吡咯-2,5-二酮(BMPD) |
| 2.2.6 GFGA的制备 |
| 2.2.7 样品BBPD和 TA的红外光谱测试方法 |
| 2.2.8 体外细胞毒性的测试方法 |
| 2.2.9 荧光成像的测试方法 |
| 2.2.10 光电流性能的测试方法 |
| 2.2.11 蚀刻的ITO电极和装置 |
| 2.2.12 基于GFGA的太阳能电池的制备 |
| 2.2.13 计算方法 |
| 2.3 实验结果与讨论 |
| 2.3.1 BBPD的合成分析 |
| 2.3.2 BBPD的结构表征分析 |
| 2.3.3 BBPD的光谱表征分析 |
| 2.3.4 BBPD的理论计算分析 |
| 2.3.5 BBPD的电化学表征分析 |
| 2.3.6 BBPD的单晶衍射分析 |
| 2.3.7 BMPD的结构、光学表征及生物应用的分析 |
| 2.3.8 GFGA的合成、光学性质、形貌及应用探究的分析 |
| 2.3.9 GFGA组成及BBPD合成机理的分析 |
| 2.3.10 GFGA在光伏器件中的应用分析 |
| 2.4 结论 |
| 第3章 凝胶类似物的光吸收增强:应用于有机太阳能电池中的新型光伏材料 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.2.1 实验原料及仪器 |
| 3.2.2 BFGA的合成 |
| 3.2.3 光敏剂的掺杂 |
| 3.2.4 光电性能的测试方法 |
| 3.2.5 ITO电极的蚀刻以及测试光电导性能的装置的制备 |
| 3.2.6 BFGA光电响应的装置及太阳能电池器件的制备 |
| 3.3 实验结果与讨论 |
| 3.3.1 BFGA的合成及根据反应时间优化其导电性能 |
| 3.3.2 BFGA太阳能电池器件的光电转化效率的测试分析 |
| 3.3.3 TAP、MO、AB及其混合溶液的光谱表征分析 |
| 3.3.4 TAP、MO、AB的莫特-肖特基(M-S)测试分析 |
| 3.3.5 TAP、MO、AB及其混合溶液的光电响应测试分析 |
| 3.3.6 BFGA及其掺杂MO和 AB后的光谱测试分析 |
| 3.3.7 BFGA及其掺杂MO和 AB后的光电性能测试分析 |
| 3.3.8 BFGA及其掺杂光敏剂和添加剂后的光电流响应测试分析 |
| 3.3.9 掺杂改性后BFGA制造的太阳能电池器件的光电转化效率的分析 |
| 3.4 小结 |
| 第4章 氨基马来酰亚胺衍生物的结构与性质关系的初步探究及其在光波导和荧光标记中的应用研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验部分 |
| 4.2.1 实验原料及仪器 |
| 4.2.2 胺基琥珀酰亚胺衍生物的合成 |
| 4.2.3 氨基马来酰亚胺衍生物的合成 |
| 4.2.4 复合物β-CD@3b的合成 |
| 4.2.5 低聚物Olig[EDPD]的合成 |
| 4.2.6 体外细胞毒性测试 |
| 4.2.7 荧光成像 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 氨基琥珀酰亚胺衍生物的结构表征 |
| 4.3.2 氨基马来酰亚胺衍生物的结构表征 |
| 4.3.3 分子3c的化学结构表征 |
| 4.3.4 马克尔加成反应的产物与光学性质的关系的探讨 |
| 4.3.5 氨基马来酰亚胺衍生物的结构与光学性质的关系 |
| 4.3.6 分子3b在光波导中的应用分析 |
| 4.3.7 寡聚物的组成分析及在荧光成像中的应用 |
| 4.4 小结 |
| 第5章 结论 |
| 图附录 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 有机太阳电池简介 |
| 1.2.1 有机太阳电池的发展历史 |
| 1.2.2 有机太阳电池工作原理 |
| 1.2.3 有机太阳电池器件结构 |
| 1.3 有机太阳电池器件优化 |
| 1.3.1 活性层形貌调控 |
| 1.3.2 阴极界面层材料与优化 |
| 1.4 本论文的设计思路和研究内容 |
| 1.4.1 设计思路 |
| 1.4.2 研究内容 |
| 第二章 水溶苝酰亚胺分子掺杂氧化锌低温制备光导界面及在太阳电池中的应用 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验部分 |
| 2.2.1 原料与试剂 |
| 2.2.2 掺杂界面及有机太阳电池器件的制备过程 |
| 2.3 水溶液制备光导阴极界面的基本物理性质 |
| 2.3.1 不同掺杂比例下染料分子在Zn O基质中的分散性 |
| 2.3.2 掺杂薄膜的电子转移速率 |
| 2.3.3 掺杂薄膜的光电导性能测试 |
| 2.3.4 光导界面的透光率 |
| 2.3.5 光导界面的阻挡空穴能力测试 |
| 2.3.6 光电导界面的表面功函 |
| 2.4 水溶液低温制备光导界面在反型有机太阳电池器件中的应用 |
| 2.4.1 光电导阴极界面对基于PBDB-T-2Cl:IT-4F有机太阳电池器件性能的影响 |
| 2.4.2 光导阴极界面对基于PBDB-T-2Cl:IT-4F有机太阳电池器件载流子传输性能的影响 |
| 2.4.3 光导阴极界面对基于PBDB-T-2Cl:IT-4F有机太阳电池器件暗态电流的影响 |
| 2.4.4 光导阴极界面对有机太阳电池载流子复合的影响 |
| 2.4.5 光导阴极界面对有机太阳电池载流子动力学的影响 |
| 2.4.6 不同退火温度下的光导界面对有机太阳电池器件性能的影响 |
| 2.4.7 光导阴极界面普适性研究 |
| 2.4.8 光导阴极界面厚度对有机太阳电池器件性能的影响 |
| 2.4.9 光导阴极界面制备柔性有机太阳电池器件 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 萘酰亚胺衍生物分子修饰氧化锌表面在有机太阳电池器件中的应用 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.2.1 原料与试剂 |
| 3.2.2 小分子修饰氧化锌界面及有机太阳电池器件的制备过程 |
| 3.3 有机小分子修饰氧化锌双阴极界面层物理性质的研究 |
| 3.3.1 有机小分子修饰氧化锌界面的表面极性研究 |
| 3.3.2 有机小分子修饰氧化锌阴极界面表面形貌的研究 |
| 3.3.3 有机小分子修饰氧化锌阴极界面光学性质研究 |
| 3.3.4 有机小分子修饰氧化锌阴极界面的功函和能级排列研究 |
| 3.4 有机小分子修饰氧化锌作为阴极界面在反型有机太阳电池器件的中的应用 |
| 3.4.1 NDI及NDI-TPA修饰氧化锌对反型器件电学性质的影响 |
| 3.4.2 NDI及NDI-TPA修饰氧化锌阴极界面的普适性研究 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 通过新型活性层掺杂剂提高有机太阳电池效率及稳定性 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验部分 |
| 4.2.1 原料与试剂 |
| 4.2.2 有机太阳电池器件的制备过程 |
| 4.2.3 J-3 材料能级测试 |
| 4.3 掺杂活性层在聚合物太阳电池中的应用 |
| 4.3.1 不同掺杂浓度对反型聚合物太阳电池的影响 |
| 4.3.2 掺杂活性层的形貌研究 |
| 4.3.3 掺杂活性层的光学性质 |
| 4.3.4 活性层掺杂对有机太阳能器件电学性质的影响 |
| 4.4 活性层掺杂对器件稳定性研究 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 结论与展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 展望 |
| 附录 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间取得的研究成果 |
| 致谢 |
| 附件 |
| 中文摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 前言 |
| 1.2 富勒烯的结构与稳定性 |
| 1.2.1 欧拉规则 |
| 1.2.2 独立五元环规则 |
| 1.2.3 富勒烯的生长机理 |
| 1.2.4 富勒烯的标识规则 |
| 1.3 富勒烯的分类 |
| 1.3.1 空心富勒烯 |
| 1.3.2 内嵌富勒烯 |
| 1.3.3 外接富勒烯 |
| 1.3.4 特殊结构的富勒烯 |
| 1.4 富勒烯的制备 |
| 1.4.1 富勒烯的合成 |
| 1.4.2 富勒烯的提取 |
| 1.4.3 富勒烯的分离 |
| 1.5 内嵌金属富勒烯的表征 |
| 1.5.1 质谱(Mass) |
| 1.5.2 吸收光谱(UV-vis-NIR) |
| 1.5.3 核磁共振谱(NMR) |
| 1.5.4 单晶X射线衍射(SC-XRD) |
| 1.6 内嵌金属富勒烯的性质 |
| 1.6.1 电化学性质 |
| 1.6.2 磁性 |
| 1.7 内嵌金属富勒烯的应用 |
| 1.7.1 生物医药领域的应用 |
| 1.7.2 有机光伏领域的应用 |
| 1.7.3 其他领域的应用 |
| 1.8 本论文的研究思路及研究内容 |
| 参考文献 |
| 第二章 内嵌二价金属离子的非IPR富勒烯Sm@C_(2v)(19138)-C_(76) |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验试剂 |
| 2.3 实验仪器 |
| 2.4 实验步骤 |
| 2.4.1 Sm@C_(2v)(19138)-C_(76)的制备和纯化 |
| 2.4.2 Sm@C_(2v)(19138)-C_(76)的单晶生长 |
| 2.4.3 电化学测试 |
| 2.5 结果与讨论 |
| 2.5.1 单晶X-射线衍射(SC-XRD)分析 |
| 2.5.2 密度泛函(DFT)计算 |
| 2.5.3 UV-vis-NIR吸收光谱 |
| 2.5.4 电化学表征 |
| 2.6 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第三章 Sc_2O@C_(78)异构体的制备、结构及电化学性质研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验试剂 |
| 3.3 实验仪器 |
| 3.4 实验步骤 |
| 3.4.1 Sc_2O@C_(78)的制备和分离纯化 |
| 3.4.2 Sc_2O@C_(78)的单晶生长 |
| 3.4.3 Sc_2O@C_(78)的电化学测试 |
| 3.5 结果与讨论 |
| 3.5.1 UV-vi_s-NIR吸收光谱 |
| 3.5.2 ~(45)Sc NMR谱 |
| 3.5.3 单晶X射线衍射(SC-XRD)分析 |
| 3.5.4 密度泛函(DFT)计算 |
| 3.5.5 电化学表征 |
| 3.5.6 Sc_2O@C_(2n) (n=38-41)的生长和异构化: |
| 3.6 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第四章 富勒烯/S_8微纳晶体的制备及光电性质研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验试剂 |
| 4.3 实验仪器 |
| 4.4 实验步骤 |
| 4.4.1 C_(70)/S_8和Lu_3N@C_(80)/S_8纳米片的制备 |
| 4.4.2 C_(70)和Lu_3N@C_(80)纳米棒的制备 |
| 4.4.3 Lu_3N@C_(80)/S_8的晶体生长 |
| 4.4.4 光电响应表征 |
| 4.5 结果与讨论 |
| 4.5.1 富勒烯/S_8微纳晶体的形貌与结构表征 |
| 4.5.2 富勒烯/S_8微纳晶体的光电性质研究 |
| 4.6 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第五章 DyY_2N@C_(80)和Dy_2YN@C_(80)的制备、分离和磁性研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验试剂 |
| 5.3 实验仪器 |
| 5.4 实验步骤 |
| 5.4.1 Dy-Y-NCFs的制备 |
| 5.4.2 DyY_2N@C_(80)和Dy_2YN@C_(80)的分离纯化 |
| 5.5 DyY_2N@C_(80)和Dy_2YN@C_(80)的磁性研究 |
| 5.5.1 DyY_2N@C_(80)的磁性研究 |
| 5.5.2 Dy_2YN@C_(80)的磁性研究 |
| 5.6 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 全文总结 |
| 6.2 存在的问题和展望 |
| 攻读博士学位期间发表的学术论文与其他研究成果 |
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 有机光电探测器概述 |
| 1.2.1 有机光电探测器的结构 |
| 1.2.2 有机光电探测器中的异质结 |
| 1.2.3 有机光电探测器的制备工艺 |
| 1.2.4 窄光谱响应的红光有机光电探测器 |
| 1.3 有机光电探测器的基本工作原理 |
| 1.3.1 光吸收 |
| 1.3.2 激子解离 |
| 1.3.3 电荷输运 |
| 1.4 光电探测器的特性参数 |
| 1.5 非富勒烯材料在有机光电器件中的应用 |
| 1.6 本论文的选题依据和研究内容 |
| 参考文献 |
| 第二章 实验方法 |
| 2.1 实验材料与仪器设备 |
| 2.2 有机光电探测器的制备 |
| 2.3 有机光电探测器的表征 |
| 2.3.1 吸收光谱及荧光光谱表征 |
| 2.3.2 有机薄膜形貌表征 |
| 2.3.3 光电响应特性表征 |
| 2.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第三章 基于二元吸收重合的窄带红光光电探测器 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验结果与讨论 |
| 3.2.1 二元吸收重合型窄带红光光电探测器的器件结构 |
| 3.2.2 二元吸收重合型窄带红光光电探测器光活性层的吸收光谱 |
| 3.2.3 二元吸收重合型窄带红光光电探测器光活性层的荧光光谱 |
| 3.2.4 二元吸收重合型窄带红光光电探测器光活性层的薄膜形貌 |
| 3.2.5 二元吸收重合型窄带红光光电探测器稳态下的光电特性 |
| 3.2.6 二元吸收重合型窄带红光光电探测器的光谱选择性能 |
| 3.2.7 二元吸收重合型窄带红光光电探测器瞬态下的光电特性 |
| 3.2.8 二元吸收重合型窄带红光光电探测器的响应时间 |
| 3.3 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第四章 基于二元吸收不重合的窄带红光光电探测器 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验结果与讨论 |
| 4.2.1 二元吸收不重合型窄带红光光电探测器的器件结构 |
| 4.2.2 二元吸收不重合型窄带红光光电探测器光活性层的吸收光谱 |
| 4.2.3 二元吸收不重合型窄带红光光电探测器光活性层的荧光光谱 |
| 4.2.4 二元吸收不重合型窄带红光光电探测器光活性层的薄膜形貌 |
| 4.2.5 二元吸收不重合型窄带红光光电探测器稳态下的光电特性 |
| 4.2.6 二元吸收不重合型窄带红光光电探测器的光谱选择性能 |
| 4.2.7 二元吸收不重合型窄带红光光电探测器瞬态下的光电特性 |
| 4.2.8 二元吸收不重合型窄带红光光电探测器的响应时间 |
| 4.3 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第五章 基于三元的窄带红光光电探测器 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验结果与讨论 |
| 5.2.1 三元窄带红光光电探测器的器件结构 |
| 5.2.2 三元窄带红光光电探测器光活性层的吸收光谱 |
| 5.2.3 三元窄带红光光电探测器光活性层的荧光光谱 |
| 5.2.4 三元窄带红光光电探测器光活性层的薄膜形貌 |
| 5.2.5 三元窄带红光光电探测器稳态下的光电特性 |
| 5.2.6 三元窄带红光光电探测器的光谱选择性能 |
| 5.2.7 三元窄带红光光电探测器瞬态下的光电特性 |
| 5.2.8 三元窄带红光光电探测器的响应时间 |
| 5.3 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 全文总结 |
| 6.2 本论文的创新点 |
| 6.3 研究展望 |
| 附录A 瞬态光电流测试系统的搭建及校准 |
| A.1 瞬态光电流测试系统的搭建 |
| A.2 瞬态光电流测试系统的软件 |
| A.3 瞬态光电流测试系统的校准 |
| 攻读学位期间本人出版或公开发表的论着、论文 |
| 致谢 |
