目前，有機(jī)電致發(fā)光器件（OLEDs）由于具有質(zhì)量輕、低成本、低功耗、材料多樣的優(yōu)點(diǎn)而成為研究的熱點(diǎn)。OLEDs在手機(jī)等電子產(chǎn)品中已經(jīng)有所應(yīng)用，但是還不能實(shí)現(xiàn)大規(guī)模的應(yīng)用。有機(jī)電致發(fā)光器件和有機(jī)太陽(yáng)能電池技術(shù)中還存在著一些需要解決的問(wèn)題，如頂發(fā)射有機(jī)電致發(fā)光器件在平板顯示當(dāng)中的光譜角度依賴問(wèn)題和有機(jī)太陽(yáng)能電池效率低等問(wèn)題。本論文的工作主要是基于頂發(fā)射有機(jī)電致發(fā)光器件（TOLEDs）的光譜視角依賴方面以及有機(jī)太陽(yáng)能電池(OSCs)光電轉(zhuǎn)換效率不足的問(wèn)題開(kāi)展研究。通過(guò)制備基于微結(jié)構(gòu)的器件，來(lái)解決頂發(fā)射有機(jī)電致發(fā)光器件的光譜視角依賴問(wèn)題，提高了有機(jī)太陽(yáng)能電池的效率。此外，我們還在曲面上進(jìn)行了頂發(fā)射有機(jī)電致發(fā)光器件的制備，成功實(shí)現(xiàn)全方向的光出射。取得的研究成果主要包括以下幾個(gè)方面： （1）在紅光和藍(lán)光頂發(fā)射有機(jī)電致發(fā)光器件中，通過(guò)引入周期性光柵微結(jié)構(gòu)，解決了紅光和藍(lán)光頂發(fā)射有機(jī)電致發(fā)光器件中微腔效應(yīng)帶來(lái)的光譜窄化和光譜視角依賴的問(wèn)題。采用這種方法，得到了周期性變化的微腔腔長(zhǎng)，使微腔的諧振波長(zhǎng)范圍變寬。最終，具有光柵微結(jié)構(gòu)的頂發(fā)射器件實(shí)現(xiàn)了朗伯體發(fā)射，同時(shí)解決了不同的觀察角度顏色變化的問(wèn)題。此外，有無(wú)光柵微結(jié)構(gòu)器件的發(fā)光亮度和效率基本一致。 （2）利用曲面透鏡作襯底，制備頂發(fā)射有機(jī)電致發(fā)光器件。曲面的發(fā)光器件可以實(shí)現(xiàn)全方向的光出射，有效降低了發(fā)光強(qiáng)度隨觀察角度而很快衰減的問(wèn)題。在垂直于器件發(fā)光方向的位置，依然可以觀察到光的出射。為有機(jī)電致發(fā)光器件在全方向固態(tài)照明的應(yīng)用，提供了新的技術(shù)方案。 （3）制備了基于周期性微結(jié)構(gòu)的有機(jī)太陽(yáng)能電池，增強(qiáng)了有機(jī)太陽(yáng)能電池的光吸收，從而提高器件的光電轉(zhuǎn)化效率。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，周期性的微結(jié)構(gòu)金屬電極表面提高了在材料內(nèi)的入射光程，更多的光被限制在材料內(nèi)。此外，使用半透明Au作為陽(yáng)極，Ca/Ag作為陰極，提高了電荷的收集。常見(jiàn)的Al做陰極的平板太陽(yáng)能電池器件能量轉(zhuǎn)化效率只有0.61%，而Au作陽(yáng)極，低功函數(shù)Ca/Ag做陰極的微結(jié)構(gòu)太陽(yáng)能電池，能量轉(zhuǎn)化效率達(dá)到1.4%。和常用來(lái)做陽(yáng)極的稀缺的ITO銦材料相比，采用周期性的微結(jié)構(gòu)的Au薄膜陽(yáng)極有望取代ITO，實(shí)現(xiàn)成本低廉、高性能的有機(jī)太陽(yáng)能電池。
【學(xué)位單位】：吉林大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位年份】：2015
【中圖分類(lèi)】：TN383.1;TM914.4

【共引文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2809669