E-光电活性高分子

E-IL-08 电化学聚合制备高性能光电功能聚合物薄膜
马於光 吉林大学超分子结构与材料国家重点实验室, 长春 130012 电化学聚合是利用具有电化学活性的有机分子在电极表面发生的化学偶联反应形 成聚合物薄膜的方法，其特点是工艺简单、成本低，但是存在化学结构缺陷以及杂质密 度高、表面形貌粗糙等问题，在光电功能器件方面的应用受到限制。针对以上问题，我 们设计合成了一系列高电化学活性的聚合前体， 这些前体具有一个光电功能 （例如发光） 的中心结构，外围侧链使用烷基链连接多个咔唑单元，其主要特点是：聚合产物具有交 联结构（稳定性好） 、结构明确（无缺陷） 、薄膜平整度高（利于器件化） 。 电聚合物的方法学上，我们发展了电化学共聚合、电化学嵌段聚合（多层异质结 薄膜） 、电化学表面接枝聚合等方法。这些薄膜材料在光电器件应用方面具有潜力，例 如高发光的交联结构电化学聚合薄膜实现了高效率、光色稳定的白光器件；层状复合的 薄膜实现高效率光伏响应。这些工作赋予电化学聚合这一传统技术新的活力。 关键词：光电活性高分子，电化学聚合，电致发光，太阳能电池，聚合方法学
2011 年 9 月 24-28 日
2011 年全国高分子学术论文报告会
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E-IL-01 聚合物异质结太阳电池 -SCUT 小组最近进展
曹镛，吴宏滨，黄飞 华南理工大学高分子光电材料一器件研究所,发光材料与器件国家重点实验室(筹),华南 理工大学广州, 510640 近年来由于日益增长的对绿色能源的极大需求,聚合物异质结太阳电池引起学界与 产业界极大兴趣. 本文侧重介绍近年来华南理工大学研究组在新型聚合物太阳电池给体 材料在为解决这一课题中太阳光谱匹配及其迁移率的提高与材料的分子结构的设计,,聚 集态结构的调控等基本科学问题方面的努力与进展以及在器件的界面调控方面所做的 一些开创性探索的最新结果加以总结与汇报.通过这些努力聚合物异质结太阳电池的能 量转换效率及相关参数有大幅提升. 对分子结构,聚集态结构特别是界面特性对器件性 能的影响机制有一些新的认识.相关结果与问题将提出与各位同仁讨论交流.
E-IL-04 偶氮聚合物纳 /微米结构构筑和光响应性研究
王东瑞，叶刚，李南，王晓林，殷建军，王晓工 清华大学化工系，北京 100084 偶氮聚合物一般是指在聚合物分子结构中含有芳香族偶氮生色团的聚合物。在紫外 或可见光的照射下，由于偶氮生色团的光致顺－反异构化反应，偶氮聚合物可表现出光 致相变、光致取向、光致薄膜弯曲、光致表面起伏光栅形成等各种光响应性。近年来， 国内外对偶氮聚合物的合成、 自组装、 光响应性、 机理和应用等进行了广泛深入的研究。 我们实验室一直在从事有关偶氮聚合物合成、自组装和光响应性的研究。本文将报告在 偶氮聚合物纳/微米结构构筑和光响应性方面的研究进展。 主要内容包括， 多分散偶氮聚 合物空心胶体球的构筑、偶氮聚合物和石墨烯纳米复合物的制备和性能、偶氮聚合物表 面自结构的形成、偶氮聚合物表面起伏光栅复制和光栅传感器研究等。上述内容对进一 步深入了解偶氮聚合物纳/微米结构构筑、结构和性能关系以及应用等有一定的帮助。 关键词：偶氮聚合物，纳/微米结构，构筑，自组装，光响应性
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E-IL-07 功能化碳纳米管 -有机金属自组装功能膜构筑与光电性能
赵玮，潘月秀，佟斌，石建兵，董宇平 北京理工大学材料学院，北京 100081 碳纳米管因其独特的结构和特殊的性能，自其被发现以来一直受到广泛的关注；而 层- 层自组装技术在制备结构规整、性能确定的功能材料方面显示出非常大的优越性。 为此，我们以构筑功能化碳纳米管- 有机过渡金属新型自组装超薄功能膜为目的。首先 合成末端含有吡啶或多联基团的重氮化合物，并利用重氮基的光化学反应特性，实现了 含吡啶或多联吡啶基团对多壁碳纳米管表面的全共轭共价键修饰，在改善碳纳米管在一 般有机溶剂溶解性的同时，更利用碳纳米管表面的吡啶基团与过渡金属离子之间的配位 作用，由层- 层自组装在功能化基底表面得到了功能化碳纳米管- 有机金属超薄功能膜。 紫外- 可见光谱跟踪自组装过程结果证明每一自组装过程所沉积的功能化碳纳米管量基 本相等的，形成的复合膜基本是均匀的；而光电转换测试表明自组装膜具有更明显的光 电转换性能，并且在自组装膜达到一定层数的时候，会出现光电流达到最大值。这为我 们设计新型光电转换器件提供参考依据。 关键词：重氮盐，碳纳米管，有机金属钌，自组装
E-IL-06 Macromolecular Semiconductors: Exploring the Potentials Towards Organic Laser Diodes
Wen-Yong Lai（赖文勇），Ruidong Xia（夏瑞东），and Wei Huang（黄维） Key Laboratory for Organic Electronics & Information Displays (KLOEID) and Institute of Advanced Materials (IAM), Nanjing University of Posts & Telecommunications, 9 Wenyuan Road, Nanjing 210046, China The development of organic semiconductors for organic optoelectronic applications has been growing rapidly in the past two decades. They have shown enormous potential in applications such as organic displays and light-emitting sources. It has been demonstrated that organic semiconductors also have properties that make them as gain materials suitable for solid-state lasers. Amplified spontaneous emission (ASE) and optically pumped organic lasing have been observed in various semiconducting organic molecules. However, the fabrication of an organic laser diode is still challenging. It has been demonstrated that electrically pumped lasing should be possible in amorphous materials. Furthermore, lowing the lasing thresholds is one of the key prerequisites towards organic laser diodes. Research efforts in the past decade have focused attention on small- molecule or polymer semiconductors as gain materials. We present here our recent advances on the development of low-threshold lasing from well-defined nanomolecular semiconductors that combine precise chemical structures with good solution processibility and amorphous morphological stability. Key Words: organic lasers, organic semiconductors, gain medium
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E-IL-05 聚合物太阳电池大面积技术的形态控制
唐浩为，徐文涛，叶峰，吕红英，王宁，杨小牛 中国科学院长春应用化学研究所, 长春市人民大街 5625 号,130022 聚合物太阳电池的最大优势在于轻、薄、柔以及潜在的低成本、可湿法加工及易大 面积化等。然而，当前器件大面积化的过程中遇到的最大的问题就是器件尺寸放大的同 时，效率急剧下降，这主要是由于器件中光敏层薄膜的均匀性得不到保障。实验室小尺 寸器件的制备往往采用旋涂法，而大面积器件的制备必须采用不同的工艺与技术，如打 印、喷涂、微凹版等印刷技术。如何利用这些技术制备大面积均匀，包括形态和厚度均 匀、形态可控的高效光敏薄膜成为影响该类电池发展的关键问题。器件的大面积化技术 不能很好的解决，聚合物太阳电池的优势就无法发挥出来，也就无法与目前的光伏技术 展开竞争。在这其中，适合于大面积化工艺的 “电子墨水 ”配制技术，薄膜制备工艺参数 的优化及控制、温和的后处理形态优化都是需要解决的关键技术。而如何在应用这些技 术中实现所需的形态控制是我们的研究目标。通过溶液动态粘度和触变行为的调控，并 结合成膜工艺中产生的剪切、溶剂挥发、相分离、组份结晶等参数的优化，最终实现高 效大面积聚合物太阳电池器件。 关键词：聚合物太阳电池，大面积，形态，薄膜，光电器件
E-IL-02 用于聚合物太阳能电池的高效共轭聚合物光伏材料
李永舫 中国科学院化学研究所，北京 100190 聚合物太阳能电池一般由共轭聚合物给体和可溶性富勒烯衍生物（如 PCBM）受体 的共混膜夹在 ITO 透明正极和低功函数金属负极之间所组成， 与无机半导体太阳能电池 相比具有制备过程简单、成本低、重量轻和可制备成柔性器件等突出优点，近年来成为 国内外研究热点本报告将介绍我组最近在共轭聚合物光伏材料方面的研究进展。我们合 成了一系列的含并噻唑(TTz)1,2 或联噻唑(BTz)3-5 简单结构受体单元的 D-A 共聚物给体光 伏材料，其中给体结构单元包括二噻吩噻咯(DTS)1,3 , 苯并二噻吩 (BDT)2,4,5 , 咔唑(Cz)3 , 二噻吩吡咯 (DTP)3 等。这些共聚物都具有较低的 HOMO 能级，这有利于提高聚合物太 阳能电池的开路电压。在 AM1.5, 100 mW/cm2 光照条件下，以 BDT 和 BTz 的共聚物 PBDTBTz 为给体、PC70 BM 为受体的聚合物太阳能电池 PCE 达到 3.82%（Jsc = 7.84 mA/cm2 , Voc = 0.86 V, FF = 0.57）.4 以 DTS 和 TTz 的共聚物 PDTSTTz 为给体、PC70 BM 为受体的聚合物太阳能电池 PCE 达到 5.59%（Voc = 0.76 V, Jsc = 11.9 mA/cm2 , FF = 0.61） .1 我们还合成了 BDT 和磺酰基取代的[3,4- b]并噻吩的共聚物 PBDTTT-S6 ， 该聚合 物具有较低的 HOMO 能级 (-5.12 eV) 和较宽的吸 收（膜的吸收 边在 750 nm ） 。以 PBDTTT-S 为给体、 PC70 BM 为受体的聚合物太阳能电池 PCE 达到 6.22% （Voc = 0.76 V, Jsc = 14.1 mA/cm2 , FF = 0.58） 关键词：共轭聚合物，聚合物太阳能电池，光伏材料，D-A 共聚物
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E-IL-03 有机半导体异质结及其在叠层有机发光二极管中的应用
马东阁 中国科学院长春应用化学研究所高分子物理与化学国家重点实验室， 吉林长春 130022 有机半导体异质结是由两种不同类型有机半导体所组成的结。本文基于有机半导体 异质结的概念，设计出了由一种 p 型有机半导体和一种 n 型有机半导体层层组成的双层 异质结和混合组成的体异质结两种有机半导体异质结电荷产生层，并用它们作为连接单 元制备了叠层有机发光二极管，器件的电压得到了降低，功率效率得到了提高。通过对 电荷产生层的工作机制的深入剖析，揭示了降低电压、提高功率效率的内在物理原因， 为进一步设计高性能有机电致发光器件提供了新的思路。