新型传感器与智能控制教育部与山西省重点实验室, 太原理工大学 物理与光电工程学院, 山西 太原 030024
研究利用静电纺丝制备的不同直径ZnO纳米纤维作为倒置结构有机太阳能电池的电子传输层对器件转化效率的影响。 首先通过静电纺丝技术成功制备了半径在43～110 nm之间的ZnO纳米纤维, 然后将ZnO纳米纤维作为电子传输层加入到倒置结构有机太阳能电池(ITO/ZnO∶ZnO nanofiber/PTB7∶PC70BM/MoO3/Al)。 与平面结构的ZnO电子传输层相比, ZnO纳米纤维具有比表面积大等优点, 增加了电子传输和抽取能力, 提高了器件的光电转化效率。 实验发现ZnO纳米纤维的直径越小, 电池效率越大。 当ZnO纳米纤维直径为(46±5)nm, 接收时间为30 s时, 作为电子传输层的电池效率提高了8%。
静电纺丝 纳米纤维 电子传输 短路电流密度 光电转化效率 Electrospinning Nanofibers Electron transport Short circuit current density Photoelectric conversion efficiency 光谱学与光谱分析
2018, 38(11): 3368
新型传感器与智能控制教育部与山西省重点实验室, 太原理工大学物理与光电工程学院, 山西 太原 030024
通过Alq3∶CsF复合阴极缓冲层来优化CuPc/C60有机小分子太阳能电池的性能。 当Alq3∶CsF厚度为5 nm, CsF的掺杂比例为4% 时, 加入复合阴极缓冲层器件较Alq3阴极缓冲层器件的能量转化效率提高了49%, 到达0.76%, 并且在室温、 大气的条件下, 器件的稳定性也得到了保持, 与未加阴极缓冲层的器件相比, 半衰期提高了6倍, 达到9.8 h。 通过紫外-可见吸收、 外量子效率和单载流子传输器件等研究了器件效率改善的主要原因是掺入CsF后, 调节界面能级, 改善了Alq3的电子传输特性, 提高了器件的短路电流和填充因子。 比较分析复合阴极缓冲层器件于空气中放置不同的时间的电流电压曲线, 表明Alq3∶CsF可以保持Alq3的良好稳定性, 可以很好地阻挡氧气与水分的扩散, 提高器件的寿命。
有机太阳能电池 氟化铯（CsF） 喹啉铝（Alq3） 阴极缓冲层 Organic solar cells Cesium fluoride(CsF) Tris-(8-hydroxyquinoline) aluminum(Alq3) Cathode buffer layer
1 北京交通大学 光电子技术研究所， 北京100044
2 北京交通大学 发光与光信息技术教育部重点实验室, 北京100044
以水溶性酞菁铜(CuTcPc)为空穴注入层制备多层有机电致发光器件。ITO表面经过CuTcPc溶液修饰，能够提高空穴的注入能力，增加器件的电流密度和亮度。在有机电致发光器件中，空穴传输材料的空穴迁移率一般大于电子传输材料的电子迁移率，空穴是多数载流子；但是，CuTcPc修饰处理不仅提高了器件的电流密度和亮度，也提高了器件的电流效率。研究结果表明， CuTcPc层不仅提高了器件的空穴注入能力，也影响了电场的分布，能在一定程度上增加电子的注入。
水溶性酞菁铜 有机电致发光 载流子平衡 电流效率 CuTcPc organic light emitting-diodes carrier charge imbalance current efficiency
北京交通大学发光与光信息技术教育部重点实验室， 光电子技术研究所， 北京100044
对蓝色磷光材料Ir(Fppy)3不同浓度掺杂PVK薄膜的光致发光(PL)和电致发光(EL)特性进行了研究。 并制备了结构为ITO/PEDOT:PSS/PVK:Ir(Fppy)3/BCP/Alq3/LiF/Al的蓝色磷光有机电致发光器件。 实验结果发现， 磷光材料掺杂浓度不同， 器件发光特性不同。 当Ir(Fppy)3掺杂浓度比较低时， EL光谱中可以观察到PVK较弱的发光； 当Ir(Fppy)3掺杂浓度较高时， 会发生浓度猝灭； 当Ir(Fppy)3掺杂浓度比较适中时， EL光谱中观察不到PVK的发光， 只有Ir(Fppy)3的发光。 通过I-V-L特性的比较， 当掺杂浓度为4%时， 器件的光电特性最好。
能量传递 蓝色磷光 PVK PVK Ir(Fppy)3 Ir(Fppy)3 Energy transfer Blue phosphorescence 光谱学与光谱分析
2011, 31(9): 2328
北京交通大学发光与光信息技术教育部重点实验室, 北京交通大学光电子技术研究所, 北京100044
将一种新型稀土铕配合物Eu(UVA)3Phen作为掺杂剂与基质PVK按不同质量比进行掺杂, 对混合薄膜的光致发光(PL)和电致发光(EL)特性进行了研究。 实验结果表明, 共掺杂体系中存在从PVK到Eu(UVA)3Phen的Frster能量传递。 通过优化主客体材料的配比浓度, 当掺杂浓度为4%时, 得到了色纯度较好地红光器件。
铕配合物 光致发光 电致发光 能量传递 Eu-complex Photoluminescence Electroluminescence Energy transfer 光谱学与光谱分析
2011, 31(10): 2676
北京交通大学光电子技术研究所， 发光与光信息技术教育部重点实验室， 北京100044
制备了以结构 ITO/PCBM∶PVK(x Wt%, ～40 nm)/DPVBi(30 nm)/Alq3(30 nm)/Al为基础的一系列有机发光二极管， 利用电致发光光谱分析了DPVBi/Alq3基有机发光二极管中载流子复合区的移动。 通过氟化锂的阴极修饰， 改变了器件的载流子注入情况； 通过PCBM的浓度变化， 改变了载流子的输运情况， 讨论了这些因素对载流子复合区形成的影响。 同时通过改变对器件所加的电压， 讨论了电压对载流子复合区形成的影响， 并分析了其影响的本质。
有机发光二极管 电致发光 复合区 迁移率 Organic light-emitting diodes (OLEDs) Electroluminescence Recombination region Mobility 光谱学与光谱分析
2011, 31(7): 1729
北京交通大学发光与光信息技术教育部重点实验室, 北京交通大学光电子技术研究所, 北京 100044
以DPVBi为发光层, NPB为空穴传输层, 在阳极ITO和NPB之间分别插入不同的空穴注入层CuPc和PEDOT∶PSS, 制备了两种结构的蓝色有机电致发光器件(OLEDs)： ITO/CuPc/NPB/DPVBi/BCP/Alq3/Al和ITO/PEDOT∶PSS/NPB/DPVBi/BCP/Alq3/Al, 研究了不同空穴注入材料对蓝色OLEDs发光性能的影响, 并与没有空穴注入层的器件进行了比较。 其中CuPc分别采用旋涂和真空蒸镀两种工艺, 比较了不同成膜工艺对器件发光特性的影响。 结果表明： 加入空穴注入层的器件比没有空穴注入层器件性能要好, 其中插入水溶性CuPc的器件, 其发光亮度和效率虽然比蒸镀CuPc器件要低, 但比插入PEDOT∶PSS器件发光性能要好。 又由于水溶性CuPc采用旋涂工艺成膜, 与传统CuPc相比, 制备工艺简单, 所以为一种不错的空穴注入材料。
空穴注入层 蓝色有机电致发光 Hole-injection layer CuPc CuPc PEDOT∶PSS PEDOT∶PSS Blue OLEDs
1 北京交通大学光电子技术研究所，北京 100044
2 北京交通大学发光与光信息技术教育部重点实验室, 北京 100044
有机电致发光二极管(OLED)具有制备工艺简单、抗震性能好、能耗较低，且能够在不同材质的基板上制造、柔韧、易弯曲等特点，是现代显示技术的重要研究方向，而其在照明领域的应用前景也被人们所看好。文章结合最新的研究成果，对OLED应用于照明的优势及遇到的问题与挑战做了简要讨论，并概括分析了解决这些问题的方法。
有机发光二极管 照明 白光OLED organic light emitting diode (OLED) lighting white OLED
北京交通大学发光与光信息技术教育部重点实验室, 北京交通大学光电子技术研究所， 北京 100044
有机电致发光器件自从C． W. Tang等发表了高效、高亮度双层结构器件以来，因其工艺简单、成本低、直流低压驱动，并且可制成大面积的平板显示而成为当前显示器件研究的热点 [1-4] 。Forrest等人提出的有机多层量子阱结构的概念应用到了有机电致发光器件（OLEDs）中，进而提高了有机电致发光器件的性能，引起了学者们的研究热情。文章将这种结构器件的研究情况给予综述，从结构的应用、工作原理、优缺点和应用前景方面予以展望。
阱结构器件 有机电致发光 器件结构 光谱窄化 quantum well structure devices organic electroluminescent device structure spectral narrowing
