为了提高蓝色有机发光二极管的效率, 本文借助溶液法采用TcTa和CzSi混合主体, 制备了蓝色磷光有机发光二极管(PHOLEDs)。此外, 针对三种电子传输材料Tm3PyP26PyB、TmPyPB和TPBi进行了优选, 以进一步优化器件的效率。本文通过优化混合主体材料的掺杂比例和电子传输材料的选择, 不断提高器件的效率。最终, 当TcTa∶CzSi的掺杂比为6∶1、电子传输层TPBi为70 nm时器件性能最优, 其最大亮度(Bmax)、电流效率(CEmax)、功率效率(PEmax)和外量子效率(EQEmax)分别为6 662 cd·m-2、39.40 cd·A-1、23.33 lm·W-1和19.7%。此外, 即使在1 000 cd·m-2的实际亮度下, 电流效率和外量子效率仍高达33.43 cd·A-1和16.7%。

一种基于ZnS量子点的肖特基结日盲紫外探测器, 通过溶液工艺制备而成。其中ZnS量子点为立方闪锌矿结构, 平均直径2.2 nm, 禁带宽度约4.53 eV(立方闪锌矿ZnS体材料为3.68 eV)。器件对日盲波段有较好的光电响应特性, 在15 V偏压下对于光功率密度0.1 mW·cm-2的254 nm紫外光的开关比为9.2, 响应度1.60 mA/W, 探测率5.5×109 cm Hz1/2 W-1。由于器件电阻较大, 响应时间约1秒。实验结果表明, 基于2 nm直径ZnS量子点的光电探测器, 在日盲紫外波段有很好的应用和发展潜力。

通过溶液法制备了新型有源层钨锌锡氧化物(WZTO)薄膜晶体管(TFT), 研究了不同退火温度对WZTO薄膜和TFT器件性能的影响。XRD结果表明即使退火温度达到500 ℃, WZTO薄膜仍为非晶态结构。W掺杂显著降低了薄膜表面粗糙度, 其粗糙度均从0.9 nm降低到0.5 nm以下; 但不影响薄膜可见光透过率, 其透过率均大于85%。同时XPS分析证实随退火温度升高, WZTO薄膜中对应氧空位的峰增加。制备的WZTO器件阈值电压由8.04 V 降至3.48 V, 载流子迁移率随着退火温度的升高而增大, 开关电流比达到107。

采用溶液旋涂法在铟锡氧化物(ITO)电极上制备氧化石墨烯(GO)薄膜作为有机太阳能电池(OPVs)的空穴传输层，通过调控旋涂转速优化了氧化石墨烯薄膜的厚度并研究了膜厚对于器件性能的影响规律。在此基础上，通过紫外臭氧(UVO)处理和热处理等方法进一步提升电池器件的性能。结果表明：在紫外臭氧处理和热处理温度为250 ℃时，所得电池器件的效率最优，达到3.16%，接近于使用经典聚(3,4-乙撑二氧噻吩)：聚苯乙烯磺酸(PEDOT:PSS)材料的电池器件水平。这一结果表明具有低成本、可溶液加工以及优异的光透过性等特点的氧化石墨烯会成为一种未来非常有前景的有机太阳能电池的空穴传输层材料。

为了提高聚合物太阳能电池的能量转换效率, 选择水溶性V2O5作为阳极缓冲层制备了结构为ITO/TiO2/P3HT∶PCBM/V2O5/Ag的电池器件。V2O5纳米线采用水热法制成。研究了V2O5浓度和退火温度对有机太阳能电池器件性能的影响。实验结果表明: V2O5质量浓度为300 μg/mL的器件的效率最高, 达到了2.35%, 远大于无阳极缓冲层器件的效率0.14%; 80 ℃是V2O5退火的最佳温度。与热沉积方法相比, 可溶液处理的V2O5作为阳极缓冲层具有工艺简单且可大面积制备的优点, 电池的效率得到了较大幅度的提高。