第五章 有机光电材料ppt课件.ppt

《第五章 有机光电材料ppt课件.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、第五章有机光电材料Chapter5Organicphotoelectricmaterials第七次课人类因生产劳动的需要，而创建了材料和材料科学。材料的发展和应用,是一个时代进步和文明的标志。人类经历了漫长的岁月，从石器时代—青铜器时代—铁器时代莫不如此。有关材料的研究也逐步向精细化、功能化转变，如材料-功能材料-光电功能材料；高分子材料-功能高分子材料-光电功能高分子材料，等等。21世纪是科学突飞猛进的世纪。随着科学技术的进步,各种不同结构的新材料大量涌现，功能也逐渐多样化。如高分子材料；半导体材料；特殊金属和陶瓷材料；复合材料；杂化材料及智能

2、材料等。其构成蔚为壮观，为材料科学奠定了坚实的物质基础。光功能材料是指在外场（如光、电、磁、热等）作用下，利用材料本身光学性质发生变化的原理，实现对入射光信号的探测、调制及能量或频率转换作用的光学材料。光功能材料是以光为驱动力的功能材料体系。在初始阶段，人们称之为光响应性材料（Photoresponsematerials）。近年来出现的在信息科学和IT工业中有着巨大意义的学科—光信息材料科学就是在此基础上发展起来的。第一部分、光功能材料1.光功能材料的分类(1)按结构组成分类①简单结构光功能材料，如光纤材料。往往由单一组分构成，表现出一种简单的功

3、能。②复杂结构光功能材料，如光折变材料等。由几种组分复合而成，表现出全新、复杂的高级功能。为几种功能组成的集成体系。(2)按应用目的分类可分为光电材料、电光材料、磁光材料、弹光材料、声光材料、热光材料、非线性光学材料及激光材料等。事物的发展总是由低级发展到高级。人们的认识也是不断发展、不断提高的。材料科学，由结构材料向功能材料发展，在不断的前进着。有机光电材料是指具有光电转换功能的有机材料。1.发展简史①早期(二十世纪50到80年代中期)高电压、低亮度、低效率光电材料（蒽单晶1963）；②中期(1987-1990年)美国EastmanKodak公

4、司的邓青云和Vanslyke开创性的工作，有机EL器件雏形形成。③近期(1990以后)英国剑桥大学的Burroughs等人成功地用聚苯撑乙烯(PPV)的预聚体制成薄膜，制成了单层结构聚合物电致发光器件(EL）。关于有机光电材料的研究已成为热点课题。一、光电材料2.有机光电材料的种类①空穴传输材料有机芳香多胺类化合物，结构中的氮原子具有很强的给电子能力，电子不间断给出，表现出空穴迁移特性。如NPD和HTM2。②电子传输材料具有大的共轭平面的芳香族化合物，能有效地传递电子，有较好的接受电子的能力。如PBD和DPVBi。③小分子发光材料有些有机小分子本

5、身就具有发光功能，如六苯并苯、红荧烯和TPCP。④高分子光电转换材料有些主链共轭或非主链共轭的高分子具有光电转换功能。主链共轭型的如聚二烷基芴、PPV等。非主链共轭高分子如N,N-二苯基甲基丙烯酰胺等。⑤修饰化高分子光电转换材料如将PPV修饰转化为MEH-PPV，其光电转换能力有所提高。⑥材料复合-功能耦合高分子光电转换材料美国加州大学俞刚博士将MEH-PPV作为电子给体，C60为电子受体，构成D-A型光电池，其光电转换能力大幅度提高。⑦高分子复合物光电转换材料如将MEH-PPV和另一个PPV的衍生物CN-PPV配合使用，组成了D-A网络结构光电

6、池，光电转换能力进一步提高。⑧半菁类有机小分子光电转换材料典型结构：⑨修饰性半菁类有机小分子光电转换材料以推电子基团对电子给体或拉电子基团对电子受体进行结构修饰，结果表明：电子给体的推电子或电子受体的拉电子能力越强，其光电转换性能越好。推电子修饰基拉电子修饰基当在电子给体和电子受体之间加入共轭桥时，对光电转换时间有延长作用。3.光电转换机理光电转换材料是一种能将光通过一定的物理或化学方法变成电能的功能材料，是材料科学研究领域的一个热点。光电转换材料最重要的用途是制作太阳能电池。以往的硅太阳能电池成本昂贵、工艺复杂、材料要求苛刻。而有机光电池则潜在

7、低成本、重量轻，且在分子水平上具有可设计性。其机理为光诱导电子转移反应。二、电光材料1.概述电致发光(electroluminescent)，又可称电场发光，简称EL，是通过加在两电极的电压产生电场，被电场激发的电子碰击发光中心，而引致电子解级的跃进、变化、复合，导致发光的一种物理现象。有机电致发光材料按化合物的分子结构一般可分为两大类:有机小分子化合物和高分子聚合物。有机小分子化合物分子量为5002000，能够用真空蒸镀方法成膜；高分子聚合物分子量为10000100000，通常是具有导电或半导体性质的共轭聚合物，能用旋涂和喷墨打印等方法成膜

8、。从分子结构出发，有机小分子发光材料又可以分为纯有机小分子和金属配合物两类。用于电致发光研究的有机小分子具有化学修饰性强、选择范围广、易