中国计量大学 光学与电子科技学院，杭州310018
利用实验加仿真模拟的方法探究了纳米颗粒墨水中Cu含量（Cu/In+Ga，CGI）对铜铟镓硫硒（CIGSSe）太阳能电池性能的影响。首先，通过不同CGI墨水制备了CIGSSe太阳能电池器件，并对其吸收层进行了SEM，霍尔效应，以及拉曼光谱表征。表征结果表明：随着铜含量上升，吸收层晶体生长状况逐渐改善，且载流子浓度也逐步增大，但吸收层表面却存在越发明显的Cu2-xSe杂相。实验得出当吸收层的CGI为1.03时，器件的能量转换效率（PCE）最高，达10.09%。随后建立了对应的器件仿真模型，获得了具有不同CGI的CIGSSe器件的能量转换效率、器件能带与复合率分布情况，模拟结果表明：随着铜含量提高，载流子浓度上升，器件的开路电压有所提升，但当载流子浓度超过1018 cm-3时，吸收层表面出现了陡峭的能带弯曲现象，这增大了隧穿界面复合的发生，从而影响了器件的能量转换效率。因此，由实验与仿真模拟表明：制备CIGSSe薄膜太阳能电池时，有必要对Cu含量进行调控，从而达到促进晶体生长，减少界面复合，提升器件能量转换效率的目的。
铜铟镓硫硒 纳米颗粒墨水法 铜含量 仿真模拟 界面复合 CIGS nanoparticles ink method CGI analogue simulation interface recombination
1 中国计量大学 光学与电子科技学院, 浙江 杭州 310000
2 南京邮电大学 电子与光学工程学院, 微电子学院, 江苏 南京 210023
新兴的零维金属卤化物材料由于其优异的光电性能, 近期引起了研究者们的特别关注。本文使用反溶剂法和旋涂法分别制备了零维金属卤化物四苯基膦氯化锑［(C6H5)4P]2SbCl5的发光材料和器件, 通过稳态激发/发射光谱、瞬态光谱对其发光性能进行了研究。研究结果表明, 在紫外光激发下, ［(C6H5)4P]2SbCl5可以发出明亮的橙红光, 这种橙红光源于零维限域作用下的自陷态激子三重态发光。变温光致发光(PL)和衰减寿命研究表明该物质具有600 meV左右的热激活能, 抗热猝灭性能较强。通过优化器件结构, 引入聚［双(4-苯基)(4-丁基苯基)胺］(Poly-TPD)作为空穴传输层, 通过混合Poly-TPD的荧光发射和［(C6H5)4P］2SbCl5的自陷激子发光, 获得了在6 V偏压下126 cd/m2的暖白光电致发光器件。本工作对溶液法加工无铅金属卤化合物电致发光器件的进程具有一定的推动作用。
零维发光材料 自陷态激子 电致发光 zero-dimensional luminescent material self-trapped exciton electroluminescence
1 中国计量大学 光学与电子科技学院, 杭州 310018
2 中芯集成电路(宁波)有限公司, 浙江 宁波 315800
3 Ioffe物理技术研究所, 圣彼得堡 194021
尝试采用三种方式来平衡载流子的浓度, 以提高量子点发光二极管(QLED)的外量子效率等性能：在正装结构(ITO/HIL/HTL/QD/ETL/EIL/金属阴极)的QLED的发光层和电子传输层中间插入超薄聚甲基丙烯酸甲脂(PMMA)电子阻挡层；在空穴注入和传输层方面, 通过使用更加优化的HIL等来提高空穴注入和传输几率；在QD发光层方面, 用短链配体来置换量子点的长链配体以增加载流子向量子点发光层中的传输效率等。在进行量子点配体交换的同时带来了量子点在正交溶剂中的可溶性优势, 有利于QLED器件的全溶液法制备。
量子点发光二极管 电子阻挡层 空穴注入层 电荷平衡 QLED electronic barrier layer hole injection layer charge balance
报道了采用高介电常数的陶瓷厚膜作绝缘层、ZnSvEr,Cl作为发光层的绿色薄膜电致发光器件(CTFEL)。器件结构为陶瓷基片/内电极/陶瓷厚膜/发光层(ZnSvEr,Cl)/透明电极(ZnOvAl)。制备的器件在市电频率驱动下发出明亮的绿光,测量了器件的电致发光(EL)光谱和亮度-电压曲线,研究了发光机理和效率-电压等特性
陶瓷厚膜 绝缘层 电致发光
报道采用高介电常数的陶瓷厚膜作绝缘层、 ZnS:Sm, Cl作为发光层的红色薄膜电致发光器件。 测量了器件的电致发光光谱和亮度电压曲线, 研究了发光机理和效率电压等特性。 制备的器件在市电频率驱动下16 V启亮, 最大亮度为18.4 cd/m2, 最大效率为0.06 lm/W。
陶瓷厚膜 绝缘层 陶瓷基片 薄膜电致发光器件
研制了以四元系组分PMN-PT-PFN-PCW陶瓷厚膜为绝缘层的无Y2O3介质层和有Y2O3介质层两种结构的电致发光器件, 并对陶瓷厚膜的制备条件与厚膜厚度等因素对陶瓷厚膜电致发光器件电致发光特性的影响进行了深入的研究。
电致发光器件 陶瓷厚膜 绝缘层
制备了以铝掺杂氧化锌(AZO)透明导电膜为阳极的有机薄膜电致发光微腔器件,研究了垂直的光学法布里-珀罗(Fabry-Perot)微共振腔对有机器件的自发发射的微腔效应。发现了光谱窄化、发光强度增加及发射的角度依赖关系等现象。具有微腔结构的器件发射谱半高宽只有14nm,而非微腔器件在100nm以上;微腔器件的峰高比非微腔的器件高一倍以上,微腔器件的发射峰随测量角的增大而“蓝移”。用TiO2作填充调节层或用不同厚度的AZO层来改变腔的光学厚度,得到了不同发光颜色。
法布里-珀罗微腔 电致发光 自发发射 有机薄膜
用H2和CS2还原法制备Ce:SrS发光材料,分析了两种方法对材料的结构及发光特性的影响,得到了最高亮度为950cdm2(1000Hz)的Ce:SrS薄膜电致发光(TFEL)器件;用高温固相法得到Ce:SrGa2S4荧光粉,用射频溅射沉积的Ce:SrGa2S4薄膜在600℃以上、H2S气氛下快速热处理可以改善薄膜结晶性能,提高杂质激发峰强度,得到好的光致发光(PL)发光性能,以陶瓷片作为基片同时作为绝缘层制得的Ce:SrGa2S4薄膜电致发光器件有微弱的发光。
蓝色显示材料 薄膜电致发光 光致发光
制备了以8-羟基喹啉锌Znq2为发光层、苯乙烯胺衍生物SA为空穴传导层、口恶二唑衍生物PBD为载流子局限层的单层、双层和三层结构的有机发光二极管。研究了它们的电致发光性能如电致发光光谱、电流密度电压特性和电致发光亮度电压特性等。发现三层器件ITOSAPBDZnq2Al产生宽带的近白色的发射。研究了近白色发光器件的发光峰随驱动电压的变化规律,得出了宽带发射是载流子同时在SA层和Znq2层复合发光产生的结论。
白色发光 有机薄膜 发光二极管
