一、新型含富勒烯的功能材料的研制和光物理研究(上)（论文文献综述）
谭丹[1]（2020）在《靛红并苊醌二甲酰亚胺类电子传输材料的合成与光电性能》文中认为有机电子传输半导体材料是构造n-型有机场效应晶体管（OFETs）、非富勒烯太阳能电池（OSCs）和柔性有机互补电路等光电子器件的关键功能材料,近年来其发展备受关注。强吸电子能力的电子受体模块是设计高性能有机电子传输材料的核心,受体单元的化学与物理性质很大程度上决定着最终有机电子传输材料的综合性能。本文开发了一类结构新颖、强缺电特性的异靛青衍生物受体单元及其A-D-A型和A-A型有机电子传输材料,并探讨了该类材料结构与光电性质之间的关系,具体内容如下:1)本章节将靛红和氮杂靛红衍生物单元分别与苊醌二甲酰亚胺进行Knoevenagel缩合,开发了两个结构新颖、强缺电特性的异靛青衍生物受体单元,包括靛红并苊醌二甲酰亚胺单元（IDG）和氮杂靛红并苊醌二甲酰亚胺单元（NIDG）。相比经典的异靛蓝受体,所得IDG和NIDG拥有更低的LUMO能级（ca.–4.0 e V）和更大的骨架共轭。此外,我们通过单晶解析证实了NIDG分子的结构。在NIDG晶体结构中,双键π桥附近的两个羰基（C=O）反向排布,并且NIDG晶体结构展现出较小的二面扭转角（1.38°）,表明NIDG分子具有良好的平面性和骨架共轭结构。基于这两个受体构建单元,我们进一步开发了两个含引达省并二噻吩（IDT）电子给体的A-D-A型的非富勒烯电子受体材料（M1和M2）,并对比研究了吡啶氮原子对所得材料的骨架结构、吸收光谱、能级结构以及光伏性能的影响。研究发现:1)相比M1受体材料,吡啶氮原子的引入加强了M2的骨架共平面性,获得极小的扭转二面二面角（0.24°）;2)M1和M2均具有宽的光谱响应范围和低的LUMO能级值。基于商业购买的PBDB-T为给体材料,M1（或M2）为电子受体材料,我们构建含PBDB-T/M1（或M2）共混薄膜的非富勒烯太阳能电池器件,其器件最高光电转换效率分别达5.21%和6.87%。2)本章节运用“双受体策略”,进一步设计并合成了两个含IDG和NIDG受体单元的A-A型二联体共轭分子（DIDG和DNIDG）,并对比研究了吡啶氮原子对共轭分子的骨架结构、吸收光谱、能级结构以及载流子迁移率的影响。研究发现:1)相比IDG和NIDG,二联体化合物DIDG和DNIDG不仅拥有更大的骨架共轭和更好的分子对称性,而且在整个紫外-可见光区的展现出强的光捕获能力;2)相比IDG和DNIDG,吡啶氮原子的引入增强了NIDG和DNIDG的骨架共平面性以及电子亲和力,因而有效地降低了NIDG和DNIDG的HOMO和LUMO能级值。基于DIDG和DNIDG薄膜,我们进一步制备了n-型有机场效应晶体管器件,其电子迁移率分别达1.64×10–3和2.52×10–3 cm2 V-1 s-1。
吴亚宇[2]（2020）在《新型环状与线状共轭有机材料的合成及性质研究》文中研究指明自从2000年日本研究者白川英树因发现导电高分子聚乙炔而获得诺贝尔奖后,共轭有机分子材料和高分子材料引起了众多科研工作者的密切关注,进入到一个快速发展的时代。有机共轭分子材料作为一种新兴的光电材料,具有性能多样可调、质量很轻和加工性能好等诸多优点,在如场效应晶体管、发光二极管及太阳能电池等重要领域有着广泛的应用。近年来,为满足实际应用中更多及更高的性能要求,新型有机共轭分子的构建迅速成为该领域的一个研究热点。众多科研工作者在基于对分子结构与性能紧密关系的了解基础上,设计开发一系列结构新颖且性能优良的有机共轭分子。本篇论文研究了两种新型有机共轭分子的合成及性质,主要内容如下:1.基于[2.2]对环芳烷的环状分子合成及其性质研究通过Suzuki-Miyaura偶联及还原芳构化反应合成基于[2.2]对环芳烷的环状共轭分子（PCMC）,构建出仅用苯基作为骨架的新型空间离域共轭环状分子。此外,还合成了基于二苯基甲烷的环状分子（DCMC）作为对比参照物。借助于核磁共振（NMR）和高分辨质谱（HR-MS）,验证了两个环状分子的结构正确性,并通过紫外可见和荧光光谱结合理论计算研究了它们的光物理性质。通过变温核磁共振（VT-NMR）实验研究了 PCMC的手性,验证了其是通过橡胶手套机理进行动态消旋过程。同时,通过变温紫外可见光谱和荧光光谱研究了PCMC光物理性质的温度效应。2.基于六苯并蔻（HBC）的线状高分子合成及其性质研究通过金属钯催化的Sonogashira偶联反应合成基于六苯并蔻（HBC）分子的聚对苯撑乙炔（PPE）型线状共轭高分子（PHE）材料。通过核磁氢谱（1H NMR）,凝胶渗透色谱（GPC）,傅里叶转换红外光谱（FTIR）和拉曼光谱技术结合表征手段验证了 PHE分子结构正确性。接着,利用紫外可见及荧光光谱研究目标分子的光物理性质,研究发现PHE的紫外可见及荧光谱都比PPE有明显的红移（>100 nm）,表明其π电子的共轭程度大大提高,降低了前线轨道之间的能级。此外,为了研究PHE的分子聚集行为,测试了其荧光光谱的浓度效应,SEM的结果也显示了其存在有趣的分子自组装。
郭晶晶[3]（2020）在《新型聚集诱导发光材料的设计合成、机理探索及应用研究》文中提出随着社会的发展和科技的进步,有机发光材料逐渐在能源、环境、健康和国防等各个领域中占据不可或缺的地位,使人类生活更加丰富多彩。通常情况下,有机发光材料都是以聚集态或固态的形式被使用。然而,传统的发光材料一般具有大平面的π共轭结构,面临着严重的聚集导致发光猝灭（ACQ）效应,从而极大地限制了这类材料的实际应用。聚集诱导发光（AIE）可以从根本上解决ACQ问题,为开发高性能固态发光材料提供新思路,具有重大的科学意义和应用价值。AIE作为一个由我国科学家开创引领、国内外同行竞相跟进的前沿科学领域,经过20年的高速蓬勃发展,已经取得了众多原创性的成果。但是,仍然面临着一些新的挑战,例如非典型AIE材料体系及其基础理论亟需完善和拓展;多功能AIE材料有待进一步开发;AIE材料在生物成像、有机发光二极管（OLED）、刺激响应等方面的应用仍存在较大的发展空间等等。基于此科研背景,本论文的研究内容如下:在第二章中,我们开发了一类基于苯并氧化噻吩的新型杂环AIE材料,通过结构调控、光谱学和晶体学分析以及理论计算,阐明了空间位阻和电子效应对AIE性能的影响,深入探讨了分子内旋转受限的工作机制,为开发高效的AIE功能材料奠定基础。此外,这类AIE材料具有良好的生物相容性和极低的细胞毒性,能够对脂滴进行特异性染色,并且随着扫描次数的增加,荧光强度大大增强,有利于细胞的长期示踪和成像,在材料科学及生物技术领域中展现出巨大的发展潜力。在第三章中,我们进一步研究了苯并氧化噻吩衍生物的光二聚反应,在此基础上开发了一种新型具有光致机械运动的分子晶体。在紫外光照射下,P-BTO分子晶体发生明显的碎裂、跳跃和弯曲等机械运动,同时还伴随着荧光“点亮”的现象,这与高效固态发光二聚体2P-BTO的产生密切相关。尽管由于分子中心环丁烷的存在,分子共轭较差,但是2P-BTO在固态下仍然发射出强烈的蓝光,荧光量子产率高达96.2%,并且具有典型的AIE特性。通过光物理测试、晶体结构分析及理论计算研究发现,与传统价键共轭分子不同,这类二聚体的高效固态发光主要是分子内空间共轭以及分子内振动受限两者协同作用的结果。该工作为构建高效非传统AIE材料提供了一种新方法,并且利用AIE特性成功实现了微观层面的分子运动向宏观世界的机械运动转变过程的连续可视化监测,在仿生科学和智能设备等领域中应用前景可期。在第四章中,我们尝试将热活化延迟荧光（TADF）机制引入到AIE材料中,以充分利用三重态激子,获得高性能的OLED器件。以羰基作为中心受体,制备出两个具有不对称D-A-D’结构的新型发光材料。DBT-BZ-PXZ和DBT-BZ-PTZ兼具AIE和TADF特性,能够在保证高效固态发光的同时提高激子利用率,有效抑制浓度猝灭和激子湮灭。基于此制备了一系列掺杂和非掺杂OLED器件,其中DBT-BZ-PXZ的掺杂OLED器件表现出优异的电致发光性能,外量子效率(ηext)、电流效率（ηC）和功率效率（ηP）高达19.2%、60.6 cd A?1和59.2 lm W?1。基于DBT-BZ-PTZ的非掺杂OLED器件具有较低的启亮电压（2.7 V）和较高的外量子效率（9.7%）,同时在1000 cd m?2亮度下仍然可以保持出色的电致发光性能,展现出这类新型发光材料在制备高性能OLED器件方面的巨大潜力。在第五章中,我们通过结构优化,设计合成了另一种具有不对称D-A-D’结构的功能分子DBT-BP-DMAC。该分子同时表现出AIE、TADF和力致发光特性。通过深入分析DBT-BP-DMAC分子在四氢呋喃稀溶液、99%水含量的聚集态以及固态薄膜状态下的瞬态荧光光谱,发现DBT-BP-DMAC分子的AIE和TADF性能并不是相互独立的,发光材料的延迟荧光特性与分子聚集有关,整体呈现出独特的聚集诱导延迟荧光（AIDF）特性。基于DBT-BP-DMAC构建了一系列掺杂和非掺杂OLED器件。在CBP做主体的基础上,随着掺杂浓度的增加,启亮电压降低,亮度显着提升,尽管器件的最大ηext有所降低,但是在高亮度下效率滚降问题大大改善。DBT-BP-DMAC的非掺杂OLED器件的启亮电压低至2.7 V,最大亮度、ηext、ηC和ηP分别高达27270.14 cd m?2、14.20%、43.28cd A?1和35.67 lm W?1,并且在1000 cd m?2亮度下效率滚降近乎为零。该研究结果再次证明AIDF材料在构筑高效率低滚降的非掺杂OLED器件中具有十分显着的优势。在第六章中,我们进一步深入探究了AIDF现象的工作机制。设计了一系列具有不对称D-A-D’结构的DMF-BP-PXZ、DPF-BP-PXZ和SBF-BP-PXZ分子。这些分子均表现出典型的AIDF效应,即在稀溶液中几乎不发光并呈现出普通荧光特性,但是在聚集态或固态薄膜中,荧光强度大大增强并且具有显着的延迟荧光。实验和理论计算表明,这种AIDF现象主要是因为在聚集态下分子内运动受限,激发态的内转换非辐射衰减通道极大地被抑制,系间窜越过程得到有效促进,从而有利于产生三重态激子;基于较小的单重态?三重态能级差,三重态激子能够高效地发生上转换回到单重态,随后辐射跃迁产生延迟荧光。此外,理论计算还进一步揭示了DMF-BP-PXZ分子的荧光发射主要来源于高能激发态S2的辐射跃迁,表现出反Kasha行为。同时基于这些新型AIDF材料构建了一系列高效的非掺杂OLED,ηext、ηC和ηP分别高达14.3%、41.6 cd A?1和45.0 lm W?1,在1000 cd m?2亮度下效率滚降低至1.4%。通过对AIDF理论机制的深入研究和逐步完善,能够合理指导设计高效的AIDF新材料,有力推动OLED领域的发展。
李曦瞳[4]（2020）在《高效非富勒烯太阳能电池性能及光物理研究》文中研究指明随着非富勒烯受体的迅速发展,非富勒烯有机太阳能电池的性能越来越高,高效非富勒烯体系成为有机太阳能电池中重要的一部分。为了进一步提高非富勒烯有机太阳能电池性能,了解其电荷载流子动力学至关重要。论文着重开展了如下内容的研究工作。首先,研究了PBDB-TF:IT-M非富勒烯和PBDB-TF:PC71BM富勒烯体系光伏器件性能和光物理性质,以及溶剂添加剂1,8-二碘辛烷（DIO）对其薄膜结构、器件性能以及瞬态光物理性质的影响。研究发现两种材料体系均会发生超快电荷分离,但在PBDB-TF:IT-M体系,只有DIO处理的共混膜才会发生有效的电荷分离。DIO处理后,PBDB-TF:IT-M体系光伏器件的电流密度显着增加,而PBDB-TF:PC71BM体系光伏器件的电流密度几乎没有变化,研究进一步表明,双分子电荷复合是PBDB-TF:IT-M非富勒烯体系器件中一个主要的损耗途径,进而限制了器件性能。其次,研究了溶剂添加剂DIO和氯萘（CN）对高效非富勒烯体系PBDB-TF:IT-4F器件性能以及相应的光物理过程的影响。研究发现PBDB-TF纯膜中溶剂添加剂DIO和CN均可导致面内方向的有序性增强,并使激子的平均寿命增加。用两种溶剂添加剂处理的PBDB-TF:IT-4F共混膜初始激子产率增加,与未处理和CN处理的共混膜相比,DIO处理后的共混膜在面内仍具有较强的有序性,并且通过双分子电荷复合产生的聚合物三线态激子数量减少。由于DIO处理的PBDB-TF:IT-4F非富勒烯体系电荷载流子的复合受到抑制,故相应的器件表现出较高的填充因子和短路电流。该研究结果揭示了不同溶剂添加剂对PBDB-TF:IT-4F非富勒烯体系薄膜形貌、光物理过程以及相应器件的光伏性能之间的关系,对理解溶剂添加剂对非富勒烯体系器件性能的影响具有重要意义。
李银祥[5]（2019）在《超分子空间位阻策略指导二芳基芴类微纳晶半导体分子设计，可控组装及其光电性质研究》文中研究指明近年来,关于有机微/纳晶的研究受到了越来越多科研工作者的关注。有机微/纳晶集合了有机半导体质轻、可设计、晶体材料高度有序和纳米材料小尺寸效应等优点,有望成为除碳和无机纳米材料之外纳米材料研究中的新选择,进而应用于微/纳尺度的柔性光电器件。随着有机光电功能材料的发展,人们更加希望通过合理的分子设计策略来实现对微/纳晶形貌的多样性调控和功能的多样化拓展。为了实现有机微/纳晶形貌和维度的调控,将各种具有不同位阻程度的非活性位阻基团和功能平面片段通过理性的共价键工程连接起来,从而得到具有特定超分子空间位阻效应和光电子学功能的组装基元,这是目前构筑有机纳晶的趋势。在本博士论文中,我们以组内所提出的协同超分子空间位阻效应为指导策略,通过对超分子位阻基团以及功能平面片段主体的类型与数目进行合理设计与调控,实现了有机微纳晶形貌从一维到二维甚至多维的拓展,并系统研究了分子结构与微纳晶形貌以及光电性质的关系,同时基于外部环境的调控探究了它们在不同的动力学条件（如温度和PH等）驱动下的动态组装行为,取得了一些创新性成果。主要研究内容如下:（1）受自然界中磷脂双分子二维膜的启发,我们基于本组提出的协同分子吸斥理论（synergistically molecular attractor-repulsor theory,SMART）设计合成了类两亲性分子的单位阻“T”型组装基元TPA-PF。其中PF为具有较大空间位阻的9-苯基芴,类似于疏水基,设想其在组装过程中能够提供足够的位阻排斥力。TPA为具有丰富超分子作用力的三苯胺,类似于亲水基,设想其在组装过程中能够提供较小的位阻和较大的超分子引力。基于单晶数据的超分子结构分析验证了我们的假设。分析发现,由于分子识别组装过程中的形状互补性和超分子作用力互补性,TPA片段在其所附着的强超分子作用力的牵引下进行了紧密排列,形成了穿插型堆积。而PF片段由于相互之间强位阻斥力的作用,分布于TPA片段外侧,形成了PF片段包裹TPA片段的类磷脂双分子层型堆积结构。独特的堆积结构促使TPA-PF分子优先沿a,b轴生长,而沿c轴方向的作用力被位阻基团严重抑制,因此,最终形成了高质量的有机纳米片。将电荷注入TPA-PF纳米片时,电子和空穴都有较长时间的保留,说明这种独特的有机二维结构在未来存储器件中可以作为电荷俘获层。（2）超分子空间位阻效应的大小是影响分子组装行为的重要参数。在本章中,我们在前一章单位阻“T”分子模型的基础上,设计合成了三种芘取代的螺环芳烃（Py-SBF,Py-SFX和Py-SFDBX）化合物,并以此为对比模型系统探究总结了超分子空间位阻效应的大小对微纳晶组装、光波导和激光性能的影响。单晶分析表明芘上不同位阻基团的连接直接导致了位阻排斥力和超分子吸引力之间协同效应以及最终堆积方式的迥异。通过逐渐增加位阻取代基上作用力的大小,微晶形貌实现了从一维线状到二维矩形片和菱形片的转变。不同的微晶结构由于分子取向和光学微腔的不同,最终呈现出了不同的激光行为。（3）针对双位阻取代的“H”型分子构效关系不清楚的问题,我们基于所设计合成的四种哑铃型二芳基芴类衍生物,即BDPhF,BSBF,T（PF）2和T2（PF）2系统探索了其组装规律。其中BDPhF和BSBF具有不同的“铃”（位阻基团）但相同的中间连接“杠”（平面基团）;而T（PF）2和T2（PF）2具有不同的中间连接“杠”却相同的“铃”。这样的分子对比体系为我们揭示分子片段在组装中所扮演的角色提供了理想的平台。组装实验发现,四个分子主要形成了鱼骨形和层状两类堆积方式。而有趣的是形成鱼骨形堆积的BSBF和T2（PF）2呈现出1D棒状形貌,而形成层状堆积的BDPhF和T（PF）2具有2D片状形貌结构。最终基于解组装过程,我们发现分子结构的微妙差异首先诱导了超分子作用力在不同方向的取向以及分子之间超分子空间位阻效应的不同,进而导致了分子堆积方式的变化和最终纳米形貌维度的差异。最后,我们进一步研究了分子聚集方式和形貌所决定的微腔对微晶激光行为的影响,发现具有单轴分子取向的BDPhF微晶具有低的激光阈值49.4 W/cm2,而具有双轴分子取向的BSBF微晶的激光阈值为59.6 W/cm2。（4）一直以来,由于有机小分子结构简单和所附着的超分子作用力弱等原因,构筑具有多维复杂形貌的小分子基有机微/纳晶一直是有机微/纳晶研究的一个重点也是难点。为了解决这一难题,通过分子设计在位阻基团上引入杂原子实现超分子作用力在三维空间的拓展是非常必要且可能有效的策略。在本章内容中,我们设计合成了风车型位阻基氮杂芴衍生物T（DAF）3,并系统研究了其在中性和酸性环境中的自组装行为。研究发现在中性环境中T（DAF）3通过自组装能够形成具有仿生结构的“蝴蝶”状微晶体（BM）。而在酸性环境中,T（DAF）3通过自组装却形成了立方块状微晶（CM）。此外,发现通过控制BM体系的pH值,还可以实现该蝶晶与立方块晶（CM）的原位可逆互变。进一步的XRD表征和单晶解析证明,BM和CM为分子T（DAF）3的构象异构体,具有相同的分子成分却不同的空间立体结构,正是由于两个异构体三维立体结构对称性的不同导致了分子在组装过程中超分子作用力取向和分子排列方式的不同,其进一步决定了两种异构体宏观微纳晶的组装形貌的差异。基于时间分辨SEM的晶体演变过程监测并结合单晶分析,我们深度解析了蝶晶的动力学形成机制以及在分子层次上分子结构和微纳晶形貌之间的构效关系。最后,基于AFM平台的导电性测试表明该蝶晶具有良好的半导体性质。（5）有机半导体材料的研究最终要走向器件应用,而目前主流的有机半导体光电子器件的生产仍以高耗能且昂贵的真空蒸镀薄膜为主,考虑到有机半导体材料可低成本溶液加工、易于大面积制备、可与柔性衬底兼容等优点,开发一种可控性好、重复性稳定的湿法薄膜工艺路线成为了有机电子工业发展的关键所在。利用分子材料自下而上的可控特征实现对薄膜工艺的分级控制是实现湿法薄膜工艺路线的一个重要研究思路。基于上述问题和思考,在本章中,我们以位阻分子TPA（PF）2为分子模型首先研究了动力学环境因素对其有机纳米材料形貌和均一性的影响,成功获得了一批均一的零维纳米球,一维纳米线和二维纳米片。其次,我们基于该均一纳米材料探索了有序纳米薄膜的制备方法。分别基于“基底倾斜法”获得了纳米球的有序阵列薄膜,利用“L-B膜”法获得了纳米线的有序薄膜阵列,结合表面活性剂辅助的重沉淀法和液-液界面自组装方法获得了纳米片薄膜。最后将这三种薄膜作为OFET器件的介电层,尝试了其在器件中的应用。该工作为我们未来实现有序薄膜的高精度组装及其在器件中的进一步应用开拓了思路。
黄廷廷[6]（2019）在《芳环并吡嗪类D-A型全可见光区荧光分子的合成及电致发光性质研究》文中指出纯有机发光材料（包括普通荧光材料和热活化延迟荧光（TADF）材料）由于成本低、原料来源广泛等优势,成为有机发光二极管（OLED）领域最有应用前景的一类材料。TADF材料兼具制作成本低和激子利用率高的双重优势。这类材料以给-受体（D-A）型的研究居多,给体比较丰富,但是受体种类匮乏。因此,开发新型的电子受体是设计D-A型材料的重中之重。本论文以苯并吡嗪（即喹喔啉）或吡啶并吡嗪为受体基团,给体单元通过共轭或者适度阻断共轭的方式与受体连接,通过微调电子给-受体之间的电荷转移和空间构型,实现增强发光效率并使发光光谱覆盖整个可见光区的目标。主要研究内容如下:（1）基于喹喔啉或吡啶并吡嗪为受体的D-A-D型荧光材料:以喹喔啉（Q）或吡啶并吡嗪（PP或iPP）为电子受体骨架,氮乙基咔唑（NEtCz）为电子给体与之共轭连接,得到 D-A-D 型有机小分子 Q-NEtCz、FQ-NEtCz、TFMQ-NEtCz、iPP-NEtCz 以及 PP-NEtCz。其发光分布在蓝光至蓝绿光区域（455 nm～493 nm）,电致发光最大外量子效率（EQE）均未超过5%,瞬态光谱研究显示其为普通荧光分子。进一步,以喹喔啉为受体,咔唑为给体,给受体之间以苯环桥联,并以邻、间和对的取代方式,设计同分异构体o-QCz、m-QCz和p-QCz。其最大EQE为0.8%～2.5%,仍是普通荧光分子,说明喹喔啉受体与咔唑给体组合难以获得TADF分子。但是,给受体之间由于合适的扭转角,间位化合物m-QCz发光蓝移至432 nm,色坐标CIE（0.16,0.09）,接近标准蓝光（0.14,0.08）。（2）基于吡啶并吡嗪受体和三苯胺给体的荧光和TADF材料:以PP和iPP为电子受体,以三苯胺（TPA）为电子给体,苯环为桥,设计、制备对位和间位连接的四个同分异构体p-PPTPA、p-iPPTPA、m-PPTPA 和 m-iPPTPA。其中 p-PPTPA 和p-iPPTPA 的EQE均不超过5%,属于普通荧光分子。而间位分子m-PPTPA和m-iPPTPA由于非平面性增强,能级差（△EST）小到0.01 eV～0.03 eV,检测到寿命为微秒级的延迟寿命,表现出典型的TADF发光特征,其电致发光最大EQE也达到了 9.0%,表明选用供电子性较强的电子给体、适度增强分子的非平面性以及降低给受体共轭程度均有助于获得TADF发光。（3）发光覆盖整个可见光区的荧光和TADF材料:为了实现高效的全色显示电致发光,分别以咔唑（Cz）、二甲基吖啶（DMAC）和吩恶嗪（PXZ）为电子给体,以喹喔啉（Q）、吡啶并吡嗪（iPP和PP）为电子受体,调节给受体的组合方式,设计、制备p-QCz、Q-DMAC、iPP-DMAC、PP-DMAC、iPP-PXZ 和 PP-PXZ一系列发光分子。通过调节给受体的组合方式进而成功调节了分子内的电荷转移程度,实现了此系列分子发光颜色从蓝光到绿光,再到橙红光的连续可调;同时,通过合理选择给受体种类,实现了从普通荧光到TADF发光的转变。其中,p-QCz是蓝色的普通荧光分子,EQE仅为1.2%;含有DMAC和PXZ给体的另外五个分子都是TADF分子,其电致发光EQE分别达到了12.9%、16.7%、14.1%、12.3%和 13.0%。（4）全TADF白光OLED:以CF3和CN修饰的喹喔啉为电子受体,吩恶嗪为电子给体,设计、合成了 TFM-QP和CN-QP。极小的能级差（0.03 eV～0.04eV）和长的荧光寿命（1.6 μs～5.0 μs）证实了这两个分子具有TADF性质。由于受体吸电子性进一步增强,其发光波长红移至600 nm以上。同时,这两个化合物还具备聚集诱导发光（AIE）特性,有利于提高固态器件的发光效率。以TFM-QP和CN-QP为掺杂发光体的单色光（橙黄光）OLED最大EQE分别为14.4%和9.7%。将TFM-QP和CN-QP分别掺杂于天蓝光TADF材料DMAC-DPS中制备了发光层为全TADF材料的白光OLED器件,获得最大EQE分别为18.1%和20.2%（电流效率为48.3 cd A-1和48.2 cd A-1）的高效率白光,这是目前全TADF白光OLED中最高效率之一。本工作为实现低成本、高效率和高显色指数的复合白光提供了新的研究思路。
潘赛虎[7]（2019）在《极端环境下有机光电器件的可靠性研究》文中指出有机光电器件由于在显示、照明、太阳能、场效应晶体管、有机传感和有机存储等领域的特殊应用,吸引了从学术界到工业领域的极大关注。近年来,这一前沿领域已经取得了显着的进步。主动矩阵有机电致发光二极管（OLEDs）已经使用在了智能手机、电视和便携设备的柔性显示屏上并实现了商业化。与此同时,溶液处理的有机光伏电池（OPVs）的功率转化效率（PCE）已经超过了15%,达到了商业化生产的基本需求。然而,有机光电子器件工作在非常规的环境条件下,如低温、高压以及持续光辐射的极端条件,器件的可靠性研究显得越来越重要。与此同时,极端环境下的有机光电器件测试系统、有机功能材料的光电性质以及有机电子器件的物理特性、光电特性等鲜有报道。为此,本论文针对上述问题,从有机光电器件的工作原理、光电转换过程与机理出发,开展了极端环境下的有机光电器件的基础与应用研究。本论文首先对引起光电器件可靠性的影响因素进行文献综述和理论分析,详细探讨了氧化、水汽、化学、温度以及光氧化条件下有机光电器件可靠性的改善机制。器件内单独的有机功能层往往会因为多种原因,造成半导体本征特性的衰退或性能的降低,同时层-层之间的相互作用以及所处的环境会造成半导体薄膜的物理和化学性质的退化。具体而言,氧化由于氧化剂、臭氧和凝结成水蒸气等原因,往往造成器件电学性能的退化;水汽环境因为水分子的渗透或侵入,通常会引起太阳能电池活性层的激子解离或造成器件工作寿命的降低;化学物质比水分子的渗透性更强,液相有机溶剂和酸性/碱性溶液的稳健性比对水性气氛的稳健性更难实现;高温引起的热诱导下材料晶体结构容易变形,并且热膨胀引起机械应力变化易导致有机半导体材料性质退化;光氧化环境下氧分子的光氧化和光照下的二聚反应容易引起并苯类材料的光反应,并且光氧化会严重降低某些高结晶度材料的电学性能或使某些有机材料的共混物会在光、氧分子共同影响下发生光降解。其次,研究了极端压力条件下有机半导体功能层和OLEDs器件的可靠性。通过对p型和n型有机半导体以及发光分子施加不同强度的压力和持续时间,测试调查有机半导体功能层的表面、光物理和电学性质的变化。结果发现在相同极端压力0.75 MPa作用下,对比未施压单空穴/电子器件,电流密度会随着压力时间5 min,10 min到20 min的增加逐渐提高,这是由于有机薄膜的本征厚度随施压时间的增加而变薄,使得载流子运动的电场强度加强,迁移率得到提高,从而改善了半导体薄膜的电学特性。此外,对整个有机发光器件以及OLEDs器件内部某一特定功能层进行施压,调查研究不同的极端压力强度和压力时间对OLEDs器件光电特性的影响。结果表明不同压力作用下,器件中所使用的有机半导体材料载流子的迁移率不同,造成载流子注入、传输、复合的不平衡,从而影响器件的电光性能,甚至引起电致发光特性的恶化。同时压力作用下,一定程度使得器件发光层中的发光分子向毗邻的传输层扩散（尤以超薄发光层结构为代表）或是分子聚集,包括诱导器件内部的极化子、空位、缺陷等,进而阻碍电子/空穴复合发光的同时加剧了激子淬灭,恶化器件性能。论文进一步对特定的功能层进行极端施压,以排除压力所引起的其他半导体层的干扰。研究结果证实特定功能层在极端施压后,器件发光特性均有了显着改善。基于35 nm的NPB功能层的器件,在极端压力作用后器件光电特性均有了明显改善,最大电流效率提高了20.1%,由3.33 cd A-1增加到4.00 cd A-1。然后,论文调查了极端低温环境下的OLEDs可靠性研究。本课题自主设计研发了低温范围在-70～25℃的极端低温OLEDs测试系统,该系统集成了低温、真空、光电测试等多种功能,主要由低温模块、腔体模块、传感模块和测试模块四大部分组成,基于该系统的极端低温环境下OLEDs器件测试平台目前少有相关文献报道。基于此实验测试平台,分别调查了单载流子器件和电致发光器件在常温,冰点0℃以及不同低温下器件的光电可靠性。常温真空腔体中的器件由于避免了操作过程中环境氛围水氧的影响,其电学特性相比常温空气中的器件电学性能有了一定程度的提高;0℃作用下,单载流子器件电学性能进一步提高,归因于低的温度降低了器件内部载流子热运动引起的热损耗,从而进一步改善了器件的电学特性。但是随着温度进一步从0℃降低到-10℃,-20℃到-40℃,器件的电流密度逐渐降低,电学特性受到了极大的影响。论文从载流子的热运动、漂移运动和扩散运动进行了详细的探讨。进一步本论文又对荧光与磷光OLEDs器件进行了低温可靠性研究,器件工作过程中,载流子捕获发光占主导地位。温度所引起电子/空穴注入、传输性能的降低,驱动电压需要高的电压才能使得电子/空穴注入进发光层捕获发光,而高电压和失衡的电子-空穴对又加剧了器件性能的衰退。论文最后对光照条件下有机光伏电池的可靠性进行分析研究。调查探讨了光辐射条件下单载流子器件的电学性能变化规律,在此基础上以典型的P3HT:PCBM活性层基于的太阳能电池器件为研究对象,探究了不同光照时间特别是持续光照时间对不同电子提取层结构的OPVs器件电学和光物理性能的影响,并研究了光照诱导的S型J-V特性曲线。在持续光照下,OPVs器件性能均随着时间的推移而显着提高。结果表明Li F改性的Zn O功能层能够有效降低电子萃取层/活性层界面的陷阱态密度,提高电子萃取效率,缩短陷阱填充所需的光浸泡时间。使得OPVs器件在30 s光辐射作用下便能迅速达到稳定状态,且比纯Zn O EEL的器件效率提高了21.19%,表明该结构的OPVs器件光辐射作用下稳定性较强,从而最终改善因光照变化引起的器件性能的降低。
刘芋秀[8]（2019）在《富勒烯及苯二甲酸有机聚集体等中能量和电子转移的理论研究》文中研究表明有机共轭材料中的光物理、光化学过程的研究对提高有机光伏或发光器件的效率起着重要作用。由于有机分子体系的复杂性,理论描述这些过程还面临一定的挑战,如需要准确计算电-声耦合、转移积分、驱动力等参量,同时要与合理的量子动力学方法相结合。本论文基于第一性原理和电子转移动力学理论,研究了四个有机体系中能量和电子转移过程,可以为探索有机共轭材料中的光物理过程提供一些例据。论文研究的主要内容和得到的结论如下:一、富勒烯分子内系间窜越速率常数的理论计算。在诸多能量和电子转移过程中,有机分子的三重激发态由于其较长的寿命和独特的发光性能受到广泛关注。我们首先研究了 12个碳笼富勒烯（C60～C110）的系间窜跃性质及其有关光物理过程。目前,实验工作仅通过两个激发态之间的能量差定性解释富勒烯分子的系间窜跃性质。采用理论模拟,可以将分子结构与体系的重组能、驱动力和耦合强度相关联。同时基于半经典Marcus公式得到单重激发态和三重激发态之间的系间窜跃速率。结果发现除了 C60、C70和C92分子的速率在107s-1左右,其余分子的速率几乎为0,说明富勒烯分子的系间窜跃性质与体系碳数无关。二、有机分子聚集结构对磷光效率的影响。实验发现对苯二甲酸和间苯二甲酸分子聚集会产生磷光,通过调查研究两个分子的系间窜跃过程,我们发现仅考虑单重和三重激发态之间的系间窜跃过程无法解释聚集诱导磷光现象。据此,我们提出电荷转移态可以作为中间态促进能量转移到三重态。通过计算能量和电荷转移耦合强度,我们证实了上述猜想的合理性。基于相同的计算方法,我们又解释了氧化2-吡啶二苯基氧磷分子聚集诱导产生磷光的机理。三、苯桥连接的混价化合物Mo2-Mo2体系中光诱导电子转移。实验中该分子受光激发后会产生两种电荷转移态:[Mo2]--ph-[Mo2]+和[Mo2]-ph--[Mo2]+,前者的电荷复合速率大于后者。电荷复合反应处于Marcus反转区,需要考虑体系的核隧穿效应,因此我们采用Fermi黄金规则计算速率。结果表明,驱动力是影响速率大小的主要因素。后者的驱动力绝对值大于前者,导致其速率较小,这也满足Marcus反转区对电荷转移过程的描述。
高威[9]（2019）在《稠环电子受体合成、光伏性能及其构性关系研究》文中认为有机太阳能电池可以将光能转换成电能,是一种环境友好型的可再生能源技术。因其器件具有制作成本低,质量轻,大面积,柔性和半透明等特点,有机太阳能电池具有广阔的应用前景。有机太阳能电池商用化的最大瓶颈之一就是其光电转换效率低,设计合成新型的给受体材料是解决这个问题最有效的途径之一。A-D-A型稠环电子受体具有吸收范围宽,能级可调,结晶性可调和结构易修饰等优点,相对于富勒烯受体,具有更大的潜力。这类电子受体通常由吸电子的封端基团,给电子的稠环中心核和溶解性的侧链基团三部分构成。本论文的主要研究内容是设计合成新型的对称和非对称稠环中心核,然后在此基础上优化封端和侧链基团来构筑高性能的稠环电子受体,提高有机太阳能电池的光电转换效率。在第二章中,我们设计合成了具有对称结构的七并环中心核,分别以烷基噻吩基和烷基硒吩基作为侧链基团,噻吩稠合的环戊二酮二氰基衍生物（CPTCN）作为封端基团构筑了两个具有不同侧链的稠环电子受体ITCPTC-Th和ITCPTC-Se。研究了噻吩和硒吩侧链基团对稠环电子受体吸收,能级,结晶性能,混合膜形貌和光伏性能的影响。以PBDB-T作为聚合物给体,基于ITCPTC-Th的器件（10.61%）实现了比基于ITCPTC-Se的器件（9.02%）更高的能量转换效率（PCE）,表明噻吩作为稠环电子受体的侧链要优于硒吩。在第三章中,通过将对称的七并环（IDTT）减少一个噻吩或者将对称的五并环（IDT）增加一个噻吩,我们设计合成了具有不对称结构的六并环中心核（IDT6）。通过用烷基噻吩基和烷基苯基分别作为侧链基团,CPTCN和甲基化的茚二酮二氰基衍生物（INIC）分别作为封端基团,构筑了三个不对称的稠环电子受体IDT6CN,IDT6CN-Th和IDT6CN-M。通过和对称的ITCPTC和IDTCN做对比,研究了对称与非对称稠环电子受体对分子的构型,吸收,能级,分子间π-π堆积作用,混合膜形貌影响和光伏性能的差别,并发现不对称分子的偶极-偶极相互作用增强了π-π堆积,显着提高了非富勒烯有机太阳能电池（OSCs）的填充因子（FF约77%）和PCE（11.2%）。在第四章中,我们在上一章最优分子（IDT6CN-M）的基础上,通过扩大不对称中心核的共轭长度,设计合成了具有不对称结构的八并环稠环电子受体IDT8CN-M。研究了扩大不对称中心核共轭长度对不对称稠环电子受体的吸收,能级,分子间堆积作用,迁移率,混合膜形貌以及光伏性能的影响,发现扩大不对称结构的共轭长度,可以进一步提高不对称稠环电子受体的性能。基于PBDB-T:IDT8CN-M的器件实现了约79%的FF和12.4%的PCE,显着高于基于PBDB-T:IDT6CN-M的器件。在第五章中,基于我们课题组开发的一个高性能的对称七并环（IDTT）稠环电子受体MeIC,我们通过将IDTT中心核两端的并二噻吩单元分别用噻吩和并三噻吩单元替换,合成了具有不对称结构的七并环异构体,并构筑了MeIC的不对称同分异构体MeIC1。通过这种不对称异构体策略,MeIC1相对于MeIC不仅最低未占有分子轨道（LUMO）能级提高而且分子间π-π堆积作用增强,使基于PBDB-T:MeIC器件的PCE从12.0%提高到12.6%。尽管MeIC1没有偶极矩,通过引入大体积的堆积单元也可以增强分子间的π-π堆积作用,证明了不对称异构体策略的有效性。在第六章中,考虑到不对称电子受体相对于对称电子受体具有更好的π-π堆积作用和更高的电子迁移率,我们设计合成了具有更优性能的受体IDT6CN-TM和IDT6CN-4F来研究它们作为多功能材料的性能。IDT6CN-TM作为倒置钙钛矿太阳能电池（PVKSCs）的电子传输层（ETL）和界面层（IL）分别实现了18.4%和19.8%的PCE,作为电子受体使有机太阳能电池实现了12.4%的PCE。IDT6CN-4F表现出稍低的性能,但是也要高于对称类似物的性能,证明不对称电子受体可以作为高效的多功能材料。在第七章中,我们设计合成了苯并[1,2-b:4,5-b’]二噻吩（BDT）稠合的对称七并环中心核。通过使用共轭的烷氧基和烷基噻吩基取代的BDT为起始原料和甲基化的CPTCN为封端基团,构筑了两个具有近红外吸收的稠环电子受体BTOIC和BTTIC,研究了BDT上不同侧链基团对吸收,能级,结晶性能,混合膜形貌和光伏性能的影响。基于PBDB-T:BTTIC的器件实现了13.18%的PCE,远高于基于PBDB-T:BTOIC的器件,表明噻吩基侧链优于烷氧基侧链。在第八章中,我们在BTTIC的中心核上并上一个噻吩合成了具有不对称结构的八并环稠环电子受体a-BTTIC。a-BTTIC相对于BTTIC光谱发生了显着红移,同时LUMO能级上升。相对于基于PBDB-T:BTTIC的器件,基于PBDB-T:a-BTTIC的器件实现了同时提高的开路电压(Voc)和短路电路(Jsc)。通过这种不对称的策略使器件的PCE从12.8%提高到了13.6%,并且能量损失下降到0.526 eV,说明设计不对称的稠环电子受体可以有效提高有机太阳能电池的器件效率和降低能量损失。在第九章中,我们优化了BTTIC的封端基团。通过在封端基团上不加甲基,加一个甲基和加两个甲基分别合成了BTTIC-0M,BTTIC-2M和BTTIC-4M,研究了甲基数目对激子结合能和混合膜形貌的影响。BTTIC-2M实现了最佳的平衡而获得了超过13%的PCE,要高于另外二者。单甲基化的CPTCN封端基团要比没有甲基和双甲基化的CPTCN封端基团要好。在第十章中,我们设计合成了一个新颖的9H-茚并[1,2-b]吡嗪-2,3-二腈基封端基团（IPC）,并以对称的七并环为中心核（BTO）合成了稠环电子受体BTOIPC。由于IPC强的吸电子能力,使BTOIPC具有宽的吸收光谱和合适的LUMO能级。基于PBDB-T:BTOIPC的器件实现了9.3%的PCE和较低的能量损失,证明IPC是一个有潜力的封端基团。
林凯文[10]（2019）在《基于三聚茚有机光电功能材料的合成及应用》文中研究说明三聚茚作为一种结构功能单元已被广泛应用到有机光电领域,本论文围绕三聚茚有机光电功能材料的合成及应用展开,可以分为以下三大部分:一是三支臂三聚茚类星形小分子非富勒烯受体材料的合成及相关电池器件性能研究;二是六支臂三聚茚类星形小分子空穴传输材料的合成及其在钙钛矿电池器件的应用;三是三聚茚基共轭多孔材料的合成及光解水析氢领性能研究。为了通过给体-受体效应来拓展吸收,提高材料的吸收系数,论文第二章我们以三聚茚为核,引入强吸电子结构3-（二氰基亚甲基）茚-1-酮或双吸电子单元苯并噻二唑和3-乙基绕丹宁,设计合成了三种小分子（Tr（Hex）6-3IC、Tr（Dec）6-3IC和Tr（Hex）6-3BR）并将其作为受体应用在有机太阳电池。经过优化,共平面更好的Tr（Hex）6-3BR所制备的电池器件获得超过2%的光电转换效率,虽然获得三聚茚受体在有机太阳电池领域的最高效率,但是低电子迁移率,不平衡的μh/μe比,严重的分子复合等因素导致器件的FF和Jsc较低。为了有效增强材料之间的π-π堆积,继而提升电子迁移率,论文第三章我们以三聚茚为核,以苝酰亚胺（PDI）为支臂,通过碳碳单键和苯环两种连接方式合成两种小分子受体材料Tr-3PDI和FTr-3PDI。FTr-3PDI完全共平面,以PTB7-Th为给体,以Tr-3PDI和FTr-3PDI为受体制备有机太阳电池器件,PTB7-Th:FTr-3PDI可以获得3.8%的光电转换效率,高于PTB7-Th:Tr-3PDI体系（2.2%）,这主要归因于迁移率提升,电荷传输能力增强,分子复合率降低,共混膜相分离尺度适中等因素。为了通过稠环化使共平面变大,继而提升空穴迁移率,论文第四章我们设计合成四种六支臂小分子空穴传输材料Tr-6-1PhO,Tr-6-3PhO,FTr-6-2PhO和FTr-6-3PhO。将上述四种空穴传输材料分别用做空穴传输层来制备p-i-n型钙钛矿电池器件,其中Tr-6-3PhO,FTr-6-2PhO和FTr-6-3PhO作为空穴传输层在未掺杂下可分别获得17.1%,16%和16.5%的光电转换效率,相较于7.4%的无空穴传输层的钙钛矿器件分别提升了231%,216%和223%。三苯胺端基相互作用和稠环化共同作用下的FTr-6-3PhO获得最高21 mA cm-2的短路电流,这主要归因于分子平面性增强,分子堆积更有序,空穴迁移率提升,电荷传输能力增强。为了探索叔胺密度与润湿性和光解水析氢速率的关系,论文第五章我们以三聚茚为主骨架,以芴为共聚单元,随着叔胺密度的增加,对比合成共轭多孔材料Tr-F8、Tr-F8-F3N-40%、Tr-F8-F3N-70%和Tr-F3N,并研究其光解水析氢性能。Tr-F8、Tr-F8-F3N-40%、Tr-F8-F3N-70%和Tr-F3N水接触角从90.5°下降到78.2°,66.1°和19.9°,产氢效率分别从0μmol h-1 g-1,增加到102,220,446μmol h-1 g-1。叔胺密度的增加,使得多孔材料与水的接触角降低,利于与水的接触,大大提高润湿性,提高光催化产氢的性能。
二、新型含富勒烯的功能材料的研制和光物理研究(上)（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、新型含富勒烯的功能材料的研制和光物理研究(上)（论文提纲范文）
（1）靛红并苊醌二甲酰亚胺类电子传输材料的合成与光电性能（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 有机太阳能电池和有机场效应晶体管简介 |
| 1.3 有机电子半导体材料简介 |
| 1.4 萘酰亚胺类有机电子传输半导体材料 |
| 1.4.1 萘酰亚胺类聚合物 |
| 1.4.2 萘酰亚胺类小分子 |
| 1.5 苝酰亚胺类有机电子传输材料 |
| 1.5.1 苝酰亚胺类小分子 |
| 1.5.2 苝酰亚胺类聚合物 |
| 1.6 异靛蓝类有机电子传输材料 |
| 1.6.1 异靛蓝类聚合物 |
| 1.7 芳香稠环类电子传输材料 |
| 1.8 B配位类电子传输材料 |
| 1.9 本论文选题依据和设计思路 |
| 第2章 含靛红并苊醌二甲酰亚胺的A-D-A型有机电子传输材料的合成及其光电性质研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验部分 |
| 2.2.1 原料与试剂 |
| 2.2.2 测试条件 |
| 2.3 模型分子IDG、NIDG的合成 |
| 2.4 模型分子IDG和 NIDG的结果讨论 |
| 2.4.1 .模型分子IDG和 NIDG合成与分析 |
| 2.4.2 IDG和 NIDG的单晶分析、DFT理论计算、光物理性质和电化学性质 |
| 2.5 化合物M1和M2的合成 |
| 2.6 目标产物M1和M2的结果与讨论 |
| 2.6.1 目标分子M1-M2的合成与分析 |
| 2.6.2 DFT理论计算 |
| 2.6.3 小分子化合物M1和M2的热性能研究 |
| 2.6.4 小分子化合物M1和M2的光物理性质 |
| 2.6.5 A-D-A型小分子M1-M2的电化学性质 |
| 2.6.6 M1和M2受体的光伏性能 |
| 2.7 本章小结 |
| 第3章 含靛红并苊醌二甲酰亚胺的A-A双受体型有机电子传输材料的合成及其光电性质研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.2.1 原料与试剂 |
| 3.2.2 测试条件 |
| 3.2.3 化合物DIDG和 DNIDG的合成 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 材料的合成与分析 |
| 3.3.2 材料的热性能分析 |
| 3.3.3 化合物DIDG和 DNIDG的 DFT计算 |
| 3.3.4 材料的光物理性能 |
| 3.3.5 材料的的电化学性质 |
| 3.3.6 材料的的场效应晶体管性能 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 附录A 主要试剂和药品 |
| 附录B 仪器及测试条件和方法 |
| 附录C 化合物NIDG的晶体基本参数 |
| 附录D 支持信息—化合物的氢谱与碳谱 |
| 攻读硕士学位期间发表论文情况 |
（2）新型环状与线状共轭有机材料的合成及性质研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 有机共轭分子的研究进展 |
| 1.2.1 有机共轭分子的研究意义 |
| 1.2.2 有机共轭分子的分类 |
| 1.2.3 有机共轭分子的合成方法 |
| 1.2.4 有机共轭分子的应用 |
| 1.3 新型的有机共轭分子构建 |
| 1.3.1 基于环对苯撑分子(CPPs) |
| 1.3.2 基于[2,2]对环芳烷分子 |
| 1.3.3 基于六苯并蔻单元分子 |
| 1.3.4 基于聚对苯撑乙炔分子 |
| 1.4 本文选题背景和研究内容 |
| 参考文献 |
| 第2章 空间离域共轭的纳米环分子合成及其性质研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验结果与讨论 |
| 2.3 本章小结 |
| 2.4 实验部分 |
| 2.4.1 实验药品 |
| 2.4.2 实验仪器及说明 |
| 2.4.3 化合物合成步骤 |
| 2.4.4 理论计算细节 |
| 参考文献 |
| 第3章 基于六苯并蔻单元线状有机共轭分子的合成及性质研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验结果与讨论 |
| 3.3 本章小结 |
| 3.4 实验部分 |
| 3.4.1 实验药品 |
| 3.4.2 实验仪器及说明 |
| 3.4.3 化合物合成步骤 |
| 参考文献 |
| 第4章 总结与展望 |
| 附录 相关图谱和理论计算数据 |
| 致谢 |
| 在读期间发表的学术论文 |
（3）新型聚集诱导发光材料的设计合成、机理探索及应用研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 聚集诱导发光 |
| 1.2.1 聚集诱导发光概念的提出 |
| 1.2.2 聚集诱导发光领域的发展态势 |
| 1.2.3 聚集诱导发光机理的探索 |
| 1.2.4 聚集诱导发光材料的开发 |
| 1.2.5 聚集诱导发光材料的应用 |
| 1.3 课题的提出 |
| 第二章 苯并氧化噻吩衍生物的设计合成及性能研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验部分 |
| 2.2.1 化学试剂 |
| 2.2.2 测试仪器 |
| 2.2.3 合成方法及结构表征 |
| 2.2.4 纳米聚集体的制备 |
| 2.2.5 单晶的培养 |
| 2.2.6 细胞毒性测试 |
| 2.2.7 脂滴成像和光稳定性测试 |
| 2.3 结果与讨论 |
| 2.3.1 目标产物制备 |
| 2.3.2 晶体结构分析 |
| 2.3.3 光物理性能 |
| 2.3.4 理论计算 |
| 2.3.5 生物成像 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 基于苯并氧化噻吩衍生物的光致机械运动构筑新型空间共轭AIE材料 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.2.1 化学试剂 |
| 3.2.2 测试仪器 |
| 3.2.3 合成方法及结构表征 |
| 3.2.4 纳米聚集体的制备 |
| 3.2.5 单晶的培养 |
| 3.2.6 晶体形态变化表征 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 固态光二聚反应 |
| 3.3.2 光致机械发光效应 |
| 3.3.3 光物理性能 |
| 3.3.4 二聚体发光机制 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 基于羰基衍生物构建高性能有机发光二极管 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验部分 |
| 4.2.1 化学试剂 |
| 4.2.2 测试仪器 |
| 4.2.3 合成方法及结构表征 |
| 4.2.4 纳米聚集体的制备 |
| 4.2.5 单晶的培养 |
| 4.2.6 电致发光器件的制备与表征 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 目标产物制备 |
| 4.3.2 晶体结构分析 |
| 4.3.3 热稳定性和电化学性质 |
| 4.3.4 理论计算 |
| 4.3.5 光物理性能 |
| 4.3.6 电致发光性能 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 基于聚集诱导延迟荧光材料构建高性能非掺杂有机发光二极管 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验部分 |
| 5.2.1 化学试剂 |
| 5.2.2 测试仪器 |
| 5.2.3 合成方法及结构表征 |
| 5.2.4 纳米聚集体的制备 |
| 5.2.5 单晶的培养 |
| 5.2.6 电致发光器件的制备与表征 |
| 5.3 结果与讨论 |
| 5.3.1 目标产物制备 |
| 5.3.2 晶体结构和理论计算 |
| 5.3.3 力致发光 |
| 5.3.4 热稳定性和电化学性质 |
| 5.3.5 光物理性能 |
| 5.3.6 电致发光性能 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 聚集诱导延迟荧光材料的机制探究及其在有机发光二极管中的应用 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 实验部分 |
| 6.2.1 化学试剂 |
| 6.2.2 测试仪器 |
| 6.2.3 合成方法及结构表征 |
| 6.2.4 纳米聚集体的制备 |
| 6.2.5 单晶的培养 |
| 6.2.6 电致发光器件的制备与表征 |
| 6.3 结果与讨论 |
| 6.3.1 目标产物制备 |
| 6.3.2 晶体结构 |
| 6.3.3 力致发光 |
| 6.3.4 热稳定性和电化学性质 |
| 6.3.5 光物理性能 |
| 6.3.6 纳秒瞬态吸收 |
| 6.3.7 激发态动力学分析 |
| 6.3.8 电致发光性能 |
| 6.4 本章小结 |
| 结论与展望 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| 附录1 |
| 附录2 |
| 附录3 |
| 附录4 |
| 附录5 |
| 攻读博士学位期间取得的研究成果 |
| 致谢 |
| 附件 |
（4）高效非富勒烯太阳能电池性能及光物理研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 有机太阳能电池及非富勒烯受体的研究现状 |
| 1.3 研究的目的与意义 |
| 1.3.1 研究目的 |
| 1.3.2 研究意义 |
| 1.4 本论文主要工作 |
| 第2章 有机太阳能电池及瞬态光谱原理 |
| 2.1 有机太阳能电池的器件结构和制备 |
| 2.2 有机太阳能电池的器件性能表征 |
| 2.3 时间分辨光谱原理 |
| 2.4 飞秒泵浦-探测系统 |
| 第3章 PBDB-TF:IT-M非富勒烯体系与PBDB-TF:PC_(71)BM富勒烯体系器件性能及光物理性质的对比研究 |
| 3.1 PBDB-TF:IT-M和PBDB-TF:PC_(71)BM体系的器件性能 |
| 3.2 PBDB-TF:IT-M和PBDB-TF:PC_(71)BM体系薄膜结构及稳态光物理性质 |
| 3.3 PBDB-TF:IT-M和PBDB-TF:PC_(71)BM体系瞬态光物理过程 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 溶剂添加剂对PBDB-TF:IT-4F高效非富勒烯体系器件性能及光物理过程的影响 |
| 4.1 溶剂添加剂对PBDB-TF:IT-4F体系薄膜结构及稳态光物理性质的影响 |
| 4.2 溶剂添加剂对PBDB-TF:IT-4F体系瞬态光物理过程的影响 |
| 4.3 溶剂添加剂对PBDB-TF:IT-4F体系器件性能的影响 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士期间取得的研究成果 |
| 致谢 |
（5）超分子空间位阻策略指导二芳基芴类微纳晶半导体分子设计，可控组装及其光电性质研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 专用术语注释表 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 概述 |
| 1.2 非共价键化学与超分子组装 |
| 1.3 非共价有机微/纳半导体的研究概况 |
| 1.3.1 有机微/纳晶的性质及其应用 |
| 1.3.2 有机纳米材料制备的基本策略 |
| 1.4 超分子空间位阻效应(SSH)和协同吸斥分子设计策略(SMART) |
| 1.5 本论文研究思路 |
| 第二章 单位阻型2D纳米片的分子设计,纳晶组装及其电学性质研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验部分 |
| 2.2.1 实验材料 |
| 2.2.2 实验仪器 |
| 2.2.3 形貌模拟 |
| 2.2.4 微/纳晶的制备方法 |
| 2.3 结果与讨论 |
| 2.3.1 分子设计与模型 |
| 2.3.2 单晶结构以及BG和 SS片段对分子堆积的影响 |
| 2.3.3 TPA-PF二维纳米片和TPA三维立方块的制备 |
| 2.3.4 纳米片的表征及其内部分子堆积方式 |
| 2.3.5 理论模型的组装机理及普适性验证 |
| 2.3.6 TPA-PF纳米片的光电性质研究 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 单位阻型分子的位阻程度对其组装行为和光学性质的影响 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.2.1 实验材料 |
| 3.2.2 实验仪器 |
| 3.2.3 形貌模拟 |
| 3.2.4 微/纳晶的制备方法 |
| 3.2.5 单晶生长与解析 |
| 3.2.6 ASE和激光性质测试 |
| 3.2.7 合成 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 分子的设计合成与表征 |
| 3.3.2 分子单晶结构分析 |
| 3.3.3 微纳晶制备 |
| 3.3.4 光物理性质 |
| 3.3.5 受激辐射性质 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 双位阻型分子的组装规则及其对纳晶形貌和光学性质的影响 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验部分 |
| 4.2.1 实验材料 |
| 4.2.2 实验仪器 |
| 4.2.3 形貌模拟 |
| 4.2.4 微/纳晶的制备方法 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.0 分子设计与模型 |
| 4.3.1 分子立体结构和超分子作用力分布 |
| 4.3.2 四个哑铃型分子的组装形貌和表征 |
| 4.3.3 微纳晶内部的分子堆积方式 |
| 4.3.4 分子片段对分子堆积行为的影响 |
| 4.3.5 组装行为规则总结 |
| 4.3.6 溶液及微/纳晶的光物理性质 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 三位阻型蝶状纳米晶的构筑,动态调控及其构效关系研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验部分 |
| 5.2.1 实验材料 |
| 5.2.2 实验仪器 |
| 5.2.3 形貌模拟 |
| 5.2.4 BM的制备方法 |
| 5.2.5 CM的制备方法 |
| 5.2.6 BM和 CM的单晶生长与解析 |
| 5.2.7 T(DAF)_3 的合成 |
| 5.3 结果与讨论 |
| 5.3.1 分子设计,组装及蝶晶表征 |
| 5.3.2 蝶晶的动态生长过程 |
| 5.3.3 立方块状晶的组装与表征 |
| 5.3.4 从蝶晶到立方块晶的动态转变 |
| 5.3.5 蝶晶和立方块晶的单晶结构 |
| 5.3.6 蝶晶和立方块晶内的分子堆积方式 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 有机纳晶的动力学调控,薄膜以及器件应用 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 实验部分 |
| 6.2.1 实验材料 |
| 6.2.2 实验仪器及表征 |
| 6.2.3 形貌模拟 |
| 6.2.4 微/纳晶的动力学调控 |
| 6.2.5 单晶生长与解析 |
| 6.2.6 有机纳米结构的有序组装 |
| 6.3 结果与讨论 |
| 6.3.1 模型分子的单晶结构和形貌信息 |
| 6.3.2 溶剂的影响 |
| 6.3.3 化合物浓度的影响 |
| 6.3.4 微/纳米结构的有序组装 |
| 6.4 本章小结 |
| 第七章 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 附录1 |
| 附录2 攻读博士学位期间发表的论文 |
| 附录3 攻读博士学位期间参加的科研活动 |
| 致谢 |
（6）芳环并吡嗪类D-A型全可见光区荧光分子的合成及电致发光性质研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 论文中客体发光材料的结构图和缩写名称 |
| 论文中涉及的缩写符号全称 |
| 1 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 有机发光二极管(OLED)的发展进程 |
| 1.3 OLED的结构和发光机理 |
| 1.4 功能材料的分类 |
| 1.5 发光材料的类型和发光机制 |
| 1.5.1 发光材料的类型 |
| 1.5.2 荧光、磷光和热活化延迟荧光材料的发光机制 |
| 1.5.3 D-A型材料发光机制的研究方法 |
| 1.6 发光材料的性能参数 |
| 1.7 D-A型发光材料的设计方法 |
| 1.7.1 给体与受体的选择 |
| 1.7.2 给体与受体之间应用苯环桥联 |
| 1.7.3 适度的空间位阻 |
| 1.8 D-A型纯有机发光材料的分类 |
| 1.8.1 纯有机蓝光材料 |
| 1.8.2 纯有机绿光材料 |
| 1.8.3 纯有机橙红光材料 |
| 1.8.4 AIE性质的纯有机发光材料 |
| 1.8.5 纯有机全荧光白光材料 |
| 1.9 论文的研究思路和内容 |
| 1.9.1 分子设计策略和思路 |
| 1.9.2 研究的主要内容 |
| 2 实验方法 |
| 2.1 主要试剂及规格 |
| 2.2 实验仪器及型号 |
| 2.3 化合物的结构表征与性质测定 |
| 2.3.1 化合物的化学结构表征 |
| 2.3.2 化合物的热性质探究和理论计算 |
| 2.3.3 化合物的光物理性质表征 |
| 2.3.4 化合物的电化学性质测试和计算 |
| 2.3.5 化合物的电致发光性能的测试 |
| 3 基于咔唑给体的喹喔啉与吡啶并吡嗪类短波长材料的合成和性质研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 材料的合成与表征 |
| 3.2.1 Q/PP/iPP/FQ/TFMQ/CNQ-NEtCz的合成与表征 |
| 3.2.2 o-QCz、m-QCz和p-QCz的合成与表征 |
| 3.3 结果和讨论 |
| 3.3.1 Q/PP/iPP/FQ/TFMQ/CNQ-NEtCz的热性质 |
| 3.3.2 Q/PP/iPP/FQ/TFMQ/CNQ-NEtCz的理论计算 |
| 3.3.3 Q/PP/iPP/FQ/TFMQ/CNQ-NEtCz的光物理性质 |
| 3.3.4 Q/PP/iPP/FQ/TFMQ/CNQ-NEtCz的电化学性质 |
| 3.3.5 Q/PP/iPP/FQ/TFMQ/CNQ-NEtCz的电致发光性质 |
| 3.3.6 o-QCz、m-QCz和p-QCz的热性质 |
| 3.3.7 o-QCz、m-QCz和p-QCz的理论计算 |
| 3.3.8 o-QCz、m-QCz和p-QCz的光物理性质 |
| 3.3.9 o-QCz、m-QCz和p-QCz的电化学性质 |
| 3.3.10 o-QCz、m-QCz和p-QCz的电致发光性质 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 基于吡啶并吡嗪受体和三苯胺给体的绿色荧光和TADF材料的合成和性能探究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 吡啶并吡嗪类发光材料的合成与表征 |
| 4.3 结果和讨论 |
| 4.3.1 吡啶并吡嗪类发光材料的热性质 |
| 4.3.2 吡啶并吡嗪类发光材料的理论计算 |
| 4.3.3 吡啶并吡嗪类发光材料的光物理性质 |
| 4.3.4 吡啶并吡嗪类发光材料的电化学性质 |
| 4.3.5 吡啶并吡嗪类发光材料的电致发光性质 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 喹喔啉和吡啶并吡嗪类高效全色显示发光材料的合成和性能研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 全色显示发光材料的合成与表征 |
| 5.3 结果和讨论 |
| 5.3.1 全色显示发光材料的热性质 |
| 5.3.2 全色显示发光材料的理论计算 |
| 5.3.3 全色显示发光材料的光物理性质 |
| 5.3.4 全色显示发光材料的电化学性质 |
| 5.3.5 全色显示发光材料的电致发光性质 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 喹喔啉类橙黄光TADF材料和高效全TADF-WOLED的研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 TADF材料TFM-QP和CN-QP的合成和表征 |
| 6.3 结果和讨论 |
| 6.3.1 TADF材料TFM-QP和CN-QP的热性质 |
| 6.3.2 TADF材料TFM-QP和CN-QP的理论计算 |
| 6.3.3 TADF材料TFM-QP和CN-QP的光物理性质 |
| 6.3.4 TADF材料TFM-QP和CN-QP的电化学性质 |
| 6.3.5 TADF材料TFM-QP和CN-QP的电致发光性质 |
| 6.4 本章小结 |
| 7 结论与展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 创新点 |
| 7.3 展望 |
| 参考文献 |
| 附录A 部分终产物的结构表征 |
| 攻读博士学位期间发表论文及科研成果 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
（7）极端环境下有机光电器件的可靠性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题来源 |
| 1.2 研究背景 |
| 1.3 有机电致发光二极管 |
| 1.3.1 OLEDs工作原理 |
| 1.3.2 OLEDs结构 |
| 1.3.3 OLEDs材料 |
| 1.3.4 OLEDs器件的性能参数 |
| 1.3.5 OLEDs现状分析及挑战 |
| 1.4 有机光伏器件 |
| 1.4.1 OPVs器件结构 |
| 1.4.2 OPVs器件工作原理 |
| 1.4.3 OPVs主要性能参数 |
| 1.5 其他有机光电器件 |
| 1.6 本论文的主要研究内容 |
| 1.6.1 研究目的 |
| 1.6.2 研究内容 |
| 第二章 环境因素对有机光电器件可靠性影响研究 |
| 2.1 前言 |
| 2.2 氧气环境对有机光电器件稳定性影响 |
| 2.3 水气环境对有机光电器件稳定性影响 |
| 2.4 化学环境对有机光电器件稳定性影响 |
| 2.5 环境温度对有机光电器件稳定性影响 |
| 2.6 光氧化环境对有机光电器件的影响 |
| 2.7 本章小结 |
| 第三章 极端压力环境下的OLEDs器件可靠性研究 |
| 3.1 前言 |
| 3.2 极端压力设备的设计与搭建 |
| 3.2.1 极端压力设备的搭建 |
| 3.2.2 极端压力作用OLEDs的实验过程 |
| 3.3 极端压力对有机功能材料的影响 |
| 3.3.1 极端压力对空穴传输材料影响 |
| 3.3.2 极端压力对电子传输材料影响 |
| 3.3.3 极端压力对发光材料影响 |
| 3.4 极端压力对OLEDs性能的影响 |
| 3.4.1 压力强度对器件性能的影响 |
| 3.4.2 施压时间对器件性能的影响 |
| 3.4.3 功能层材料受压对器件性能影响 |
| 3.4.4 器件寿命 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 极端低温环境下的OLEDs器件可靠性研究 |
| 4.1 前言 |
| 4.2 极端低温OLEDs测试系统的开发 |
| 4.2.1 低温获取的机理和低温恒温器的机械设计 |
| 4.2.2 极端低温OLEDs测试系统的搭建 |
| 4.2.3 极端低温OLEDs测试系统的使用方法 |
| 4.3 极端低温下OLEDs器件性能 |
| 4.3.1 低温下的单载流子器件 |
| 4.3.2 荧光发光器件不同温度下的性能变化 |
| 4.3.3 磷光发光器件不同温度下的性能变化 |
| 4.4 器件寿命研究 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 极端光辐射环境下的有机光伏器件可靠性研究 |
| 5.1 前言 |
| 5.2 实验过程与表征 |
| 5.3 光辐射对电子提取层的电学性能影响 |
| 5.4 光辐射对OPVs器件稳定性的影响 |
| 5.5 碱金属卤化物掺杂ZnO薄膜特性 |
| 5.6 本章小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 工作展望 |
| 参考文献 |
| 作者在攻读博士学位期间取得的科研成果和奖励 |
| 作者在攻读博士学位期间所参与的项目 |
| 致谢 |
（8）富勒烯及苯二甲酸有机聚集体等中能量和电子转移的理论研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 引言 |
| 1.1 有机光电材料 |
| 1.1.1 有机光电材料的发展 |
| 1.1.2 有机发光二极管 |
| 1.1.3 有机场效应晶体管 |
| 1.1.4 有机太阳能电池 |
| 1.2 激发态过程 |
| 1.2.1 基态与激发态 |
| 1.2.2 激子 |
| 1.2.3 单分子中的激发态过程 |
| 1.2.4 聚集体中激发态过程 |
| 1.3 载流子传输过程 |
| 1.3.1 载流子 |
| 1.3.2 能带模型 |
| 1.3.3 跳跃模型 |
| 1.3.4 极化子模型 |
| 参考文献 |
| 第二章 量子化学基础及能量、电荷转移动力学理论 |
| 2.1 量子化学基础 |
| 2.1.1 波恩-欧本海默近似 |
| 2.1.2 Hartree-Fock自洽场方法 |
| 2.1.3 密度泛函理论 |
| 2.1.4 含时密度泛函理论 |
| 2.1.5 DFT和TDDFT的发展现状 |
| 2.1.6 原子轨道基组 |
| 2.2 电荷和能量转移动力学理论 |
| 2.2.1 概述 |
| 2.2.2 迁移速率理论 |
| 2.2.3 重组能的计算 |
| 2.2.4 耦合强度的计算 |
| 参考文献 |
| 第三章 富勒烯分子系间窜跃速率的理论计算 |
| 3.1 研究背景 |
| 3.2 计算细节 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 富勒烯的结构和单重激发态的性质 |
| 3.3.2 系间窜跃速率 |
| 3.4 结论 |
| 参考文献 |
| 第四章 有机分子对苯二甲酸和间苯二甲酸聚集诱导磷光机理的理论研究 |
| 4.1 研究背景 |
| 4.2 计算细节 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 对苯二甲酸和间苯二甲酸的分子结构和单重激发态以及三重激发态的性质 |
| 4.3.2 单体和三聚体旋轨耦合(SOC)的计算 |
| 4.3.3 电荷转移中间态 |
| 4.4 结论 |
| 参考文献 |
| 第五章 氧化2-吡啶二苯基氧磷分子聚集诱导产生磷光的机理 |
| 5.1 研究背景 |
| 5.2 计算细节 |
| 5.3 结果与讨论 |
| 5.3.1 晶体的光谱计算 |
| 5.3.2 晶体旋轨耦合的计算 |
| 5.3.3 中间态电荷转移态 |
| 5.4 结论 |
| 参考文献 |
| 第六章 苯桥连接的Mo_2-Mo_2体系中光诱导电子转移过程的理论研究 |
| 6.1 研究背景 |
| 6.2 计算细节 |
| 6.3 结果与讨论 |
| 6.3.1 分子结构和HOMO、LUMO分布 |
| 6.3.2 电荷复合速率的计算 |
| 6.4 结论 |
| 参考文献 |
| 总结与展望 |
| 致谢 |
| 附录 |
（9）稠环电子受体合成、光伏性能及其构性关系研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 有机太阳能电池的研究背景 |
| 1.2 有机太阳能电池简介 |
| 1.2.1 有机太阳能电池的发展现状 |
| 1.2.2 有机太阳能电池的基本原理 |
| 1.2.3 有机太阳能电池性能参数 |
| 1.2.4 有机太阳能电池器件结构和界面层材料 |
| 1.2.5 活性层材料 |
| 1.3 本论文的选题依据和主要研究内容 |
| 1.4 参考文献 |
| 第二章 以噻吩和硒吩为芳基侧链的稠环电子受体合成及其光伏性能研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验部分 |
| 2.2.1 实验试剂和测试仪器 |
| 2.2.2 中间体及目标化合物的合成 |
| 2.2.3 有机太阳能电池器件制作及表征 |
| 2.3 结果与讨论 |
| 2.3.1 合成与表征 |
| 2.3.2 热稳定性 |
| 2.3.3 吸收光谱 |
| 2.3.4 电化学性质 |
| 2.3.5 理论计算 |
| 2.3.6 光伏性能 |
| 2.3.7 器件稳定性和物理表征 |
| 2.3.8 空穴和电子迁移率 |
| 2.3.9 形貌研究 |
| 2.4 本章小结 |
| 2.5 参考文献 |
| 第三章 基于六并环的不对称稠环电子受体合成及其光伏性能研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.2.1 实验试剂和测试仪器 |
| 3.2.2 中间体及目标化合物的合成 |
| 3.2.3 有机太阳能电池器件制作及表征 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 合成与表征 |
| 3.3.2 热稳定性 |
| 3.3.3 吸收光谱 |
| 3.3.4 电化学性质 |
| 3.3.5 理论计算 |
| 3.3.6 分子极性 |
| 3.3.7 光伏性能 |
| 3.3.8 器件稳定性 |
| 3.3.9 电子和空穴迁移率 |
| 3.3.10 器件表征 |
| 3.3.11 形貌表征 |
| 3.4 本章小结 |
| 3.5 参考文献 |
| 第四章 基于八并环的不对称稠环电子受体合成及其光伏性能研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验部分 |
| 4.2.1 实验试剂和测试仪器 |
| 4.2.2 中间体及目标化合物的合成 |
| 4.2.3 器件制作及表征 |
| 4.2.4 场效应晶体管的制作与表征 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 合成与表征 |
| 4.3.2 吸收光谱 |
| 4.3.3 电化学性质 |
| 4.3.4 纯膜电子迁移率 |
| 4.3.5 理论计算 |
| 4.3.6 光伏性能 |
| 4.3.7 器件稳定性 |
| 4.3.8 器件表征 |
| 4.3.9 混合膜的载流子迁移率 |
| 4.3.10 形貌研究 |
| 4.4 本章小结 |
| 4.5 参考文献 |
| 第五章 基于七并环的不对称稠环电子受体合成及其光伏性能研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验部分 |
| 5.2.1 实验试剂和测试仪器 |
| 5.2.2 中间体及目标化合物的合成 |
| 5.2.3 器件制作及表征 |
| 5.3 结果与讨论 |
| 5.3.1 合成与表征 |
| 5.3.2 吸收光谱 |
| 5.3.3 电化学性质 |
| 5.3.4 理论计算 |
| 5.3.5 光伏性能 |
| 5.3.6 器件表征 |
| 5.3.7 载流子迁移率 |
| 5.3.8 形貌研究 |
| 5.4 本章小结 |
| 5.5 参考文献 |
| 第六章 不对称稠环电子受体作为多功能材料在钙钛矿和有机太阳能电池中的应用 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 实验部分 |
| 6.2.1 实验试剂和测试仪器 |
| 6.2.2 目标化合物的合成 |
| 6.2.3 钙钛矿太阳能电池器件制作与表征 |
| 6.2.4 有机太阳能电池器件制作与表征 |
| 6.3 结果与讨论 |
| 6.3.1 合成与表征 |
| 6.3.2 吸收光谱和电化学性质 |
| 6.3.3 纯膜表征 |
| 6.3.4 电子传输层性质表征 |
| 6.3.5 倒置钙钛矿太阳能电池光伏性能 |
| 6.3.6 有机太阳能电池光伏性能 |
| 6.4 本章小结 |
| 6.5 参考文献 |
| 第七章 具有近红外吸收的对称型七并环稠环电子受体合成及其光伏性能研究 |
| 7.1 引言 |
| 7.2 实验部分 |
| 7.2.1 实验试剂和测试仪器 |
| 7.2.2 中间体及目标化合物的合成 |
| 7.2.3 有机太阳能电池器件制作及表征 |
| 7.3 结果与讨论 |
| 7.3.1 合成与表征 |
| 7.3.2 吸收光谱 |
| 7.3.3 电化学性质 |
| 7.3.4 理论计算 |
| 7.3.5 光伏性能 |
| 7.3.6 器件稳定性 |
| 7.3.7 器件表征 |
| 7.3.8 空穴和电子迁移率 |
| 7.3.9 形貌研究 |
| 7.4 本章小结 |
| 7.5 参考文献 |
| 第八章 具有近红外吸收的不对称八并环稠环电子受体合成及光伏性能研究 |
| 8.1 引言 |
| 8.2 实验部分 |
| 8.2.1 实验试剂和测试仪器 |
| 8.2.2 中间体及目标化合物的合成 |
| 8.2.3 器件制作与表征 |
| 8.3 结果与讨论 |
| 8.3.1 合成与表征 |
| 8.3.2 吸收光谱和电化学 |
| 8.3.3 理论计算 |
| 8.3.4 光伏性能 |
| 8.3.5 器件表征 |
| 8.3.6 载流子迁移率 |
| 8.3.7 形貌研究 |
| 8.4 本章小结 |
| 8.5 参考文献 |
| 第九章 甲基功能化的稠环电子受体设计合成及其光伏性能研究 |
| 9.1 引言 |
| 9.2 实验部分 |
| 9.2.1 实验试剂和测试仪器 |
| 9.2.2 目标化合物的合成 |
| 9.2.3 有机太阳能电池器件制作与表征 |
| 9.3 结果与讨论 |
| 9.3.1 合成与表征 |
| 9.3.2 吸收光谱 |
| 9.3.3 电化学性质 |
| 9.3.4 理论计算 |
| 9.3.5 光伏性能 |
| 9.3.6 器件表征 |
| 9.3.7 电子和空穴迁移率 |
| 9.3.8 形貌研究 |
| 9.4 本章小结 |
| 9.5 参考文献 |
| 第十章 基于9H-茚并[1,2-b]吡嗪-2,3-二腈基的稠环电子受体合成及其光伏性能研究 |
| 10.1 引言 |
| 10.2 实验部分 |
| 10.2.1 实验试剂和测试仪器 |
| 10.2.2 中间体和目标化合物的合成 |
| 10.2.3 器件制作与表征 |
| 10.3 结果与讨论 |
| 10.3.1 合成与表征 |
| 10.3.2 吸收光谱和电化学 |
| 10.3.3 理论计算 |
| 10.3.4 光伏性能 |
| 10.3.5 器件表征 |
| 10.3.6 载流子迁移率 |
| 10.3.7 形貌研究 |
| 10.4 本章小结 |
| 10.5 参考文献 |
| 总结和展望 |
| 附录一 实验试剂和测试仪器 |
| 附表二 缩写与全称对照表 |
| 附录三 本论文所合成的新化合物结构及简称 |
| 附录四 在硕博期间发表的论文 |
| 致谢 |
（10）基于三聚茚有机光电功能材料的合成及应用（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 有机光电材料与器件 |
| 1.1.1 有机光电材料 |
| 1.1.2 有机光电器件 |
| 1.1.3 有机光电材料与器件的展望 |
| 1.2 三聚茚 |
| 1.2.1 三聚茚的合成 |
| 1.2.2 三聚茚密度泛函理论计算以及光、电、热、表面能等性质 |
| 1.3 三聚茚在有机光电领域的应用 |
| 1.3.1 光致发光 |
| 1.3.2 荧光探针 |
| 1.3.3 电致发光 |
| 1.3.4 有机太阳电池 |
| 1.3.5 钙钛矿太阳电池 |
| 1.3.6 染料敏化太阳电池 |
| 1.3.7 自组装 |
| 1.3.8 双光子吸收 |
| 1.3.9 有机催化 |
| 1.3.10 场效应晶体管 |
| 1.4 展望 |
| 1.5 本论文的研究内容和创新点 |
| 1.5.1 本论文的研究内容 |
| 1.5.2 本论文的创新点 |
| 第二章 D-π-A型三聚茚星形受体的光伏性能研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验部分 |
| 2.2.1 原料与试剂 |
| 2.2.2 材料的表征设备与仪器 |
| 2.2.3 材料的合成 |
| 2.2.4 有机太阳电池器件的制备及性能测试 |
| 2.2.5 空间电荷限制电流法测试迁移率 |
| 2.3 结果与讨论 |
| 2.3.1 材料的合成与化学结构表征 |
| 2.3.2 密度泛函理论计算 |
| 2.3.3 光学和电化学性质 |
| 2.3.4 有机太阳电池器件性能 |
| 2.3.5 电荷传输、重组研究 |
| 2.3.6 活性层形貌研究 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 三聚茚-苝酰亚胺星形受体材料的光伏性能研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.2.1 原料与试剂 |
| 3.2.2 材料的表征设备与仪器 |
| 3.2.3 材料的合成 |
| 3.2.4 有机太阳电池器件的制备及性能测试 |
| 3.2.5 空间电荷限制电流法测试迁移率 |
| 3.2.6 瞬态光电压和瞬态光电流测试 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 合成与表征 |
| 3.3.2 热学性能 |
| 3.3.3 光学和电化学性能 |
| 3.3.4 光伏性能 |
| 3.3.5 电荷产生、复合、抽提及传输性能 |
| 3.3.6 活性层形貌研究 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 以三聚茚为核的六支臂星形空穴传输材料在钙钛矿电池领域的应用 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验部分 |
| 4.2.1 原料与试剂 |
| 4.2.2 材料的表征设备与仪器 |
| 4.2.3 材料的合成 |
| 4.2.4 钙钛矿太阳电池器件的制备及性能测试 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 合成与表征 |
| 4.3.2 热学性能 |
| 4.3.3 光学和电化学性能 |
| 4.3.4 密度泛函理论计算 |
| 4.3.5 器件性能 |
| 4.3.6 电荷产生、复合、抽提及传输性能 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 三聚茚共轭多孔材料在光解水析氢的应用 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验部分 |
| 5.2.1 原料与试剂 |
| 5.2.2 材料的表征设备与仪器 |
| 5.2.3 材料的合成 |
| 5.2.4 光解水析氢测试 |
| 5.3 结果与讨论 |
| 5.3.1 合成与表征 |
| 5.3.2 热学、光学和电化学性能 |
| 5.3.3 多孔性和形貌 |
| 5.3.4 光解水析氢测试 |
| 5.3.5 润湿性影响 |
| 5.3.6 密度泛函理论模拟 |
| 5.3.7 叔胺密度对光解水析氢的影响 |
| 5.4 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间的其他工作 |
| 攻读博士学位期间所取得的学术成果 |
| 致谢 |
| 附件 |
四、新型含富勒烯的功能材料的研制和光物理研究(上)（论文参考文献）
- [1]靛红并苊醌二甲酰亚胺类电子传输材料的合成与光电性能[D]. 谭丹. 湘潭大学, 2020(02)
- [2]新型环状与线状共轭有机材料的合成及性质研究[D]. 吴亚宇. 中国科学技术大学, 2020(01)
- [3]新型聚集诱导发光材料的设计合成、机理探索及应用研究[D]. 郭晶晶. 华南理工大学, 2020(01)
- [4]高效非富勒烯太阳能电池性能及光物理研究[D]. 李曦瞳. 长春理工大学, 2020(01)
- [5]超分子空间位阻策略指导二芳基芴类微纳晶半导体分子设计，可控组装及其光电性质研究[D]. 李银祥. 南京邮电大学, 2019(02)
- [6]芳环并吡嗪类D-A型全可见光区荧光分子的合成及电致发光性质研究[D]. 黄廷廷. 大连理工大学, 2019(08)
- [7]极端环境下有机光电器件的可靠性研究[D]. 潘赛虎. 上海大学, 2019(02)
- [8]富勒烯及苯二甲酸有机聚集体等中能量和电子转移的理论研究[D]. 刘芋秀. 厦门大学, 2019(07)
- [9]稠环电子受体合成、光伏性能及其构性关系研究[D]. 高威. 武汉大学, 2019(06)
- [10]基于三聚茚有机光电功能材料的合成及应用[D]. 林凯文. 华南理工大学, 2019(01)