基于分子间电荷转移激发态的有机光电子器件结构设计
出版时间： 2019年版
丛编项： 光电子科学与技术前沿丛书
内容简介
《基于分子间电荷转移激发态的有机光电子器件结构设计》基于近三十年来新发展起来的有机光电子学，有机光电子学是无机光电子学（即无机半导体）的新发展。《基于分子间电荷转移激发态的有机光电子器件结构设计》共分6章：第1章介绍有机分子间电荷转移机制及其WOLED（白光有机发光二极管）器件结构设计，第2章介绍基于激基复合物的电致发光机制及其高效OLED 器件研究，第 3章介绍基于激基复合物主体的高效OLED，第4章介绍基于分子内电荷转移的TADF（热活化延迟荧光）OLED研究，第5章阐述基于电荷转移激发态的有机太阳电池器件设计原理，第6章介绍基于分子间电荷转移机制的有机光探测器件研究。
目录
“光电子科学与技术前沿丛书”序
前言
第1章 有机分子间电荷转移机制及其WOLED 器件结构设计 1
1.1 有机-有机分子间电荷转移激发态的形成 1
1.1.1 有机给体与受体分子间的激发态形成过程 1
1.1.2 分子间单重态激基复合物的形成 5
1.1.3 三重态激基复合物发光 7
1.2 基于分子内电荷转移的OLED 研究 10
1.2.1 分子内CT 的热活化延迟荧光(TADF)的主要机制 10
1.2.2 利用局域激发态和分子内CT 态杂化为一体的有机电致发光 10
1.3 基于分子间电荷转移态的WOLED 器件 12
1.3.1 实现WOLED 的各种结构设计 12
1.3.2 激基复合物为橙色发射的WOLED 器件结构 12
1.4 本章小结 25
参考文献 26
第2章 基于激基复合物的电致发光机制及其高效OLED 器件研究 29
2.1 引言 29
2.2 基态、激发态和激基复合物分子内电荷转移态 30
2.2.1 有机材料的分子轨道能级 30
2.2.2 有机材料的基态和激发态 31
2.2.3 单重态和三重态激基复合物 31
2.2.4 跃迁、内转换和系间窜越 33
2.3 激基复合物的TADF 物理机制 35
2.3.1 给受体混合体系的吸收特性 35
2.3.2 光致发光光谱、时间分辨光谱和电致发光光谱 36
2.3.3 光致发光寿命和电致发光寿命 38
2.3.4 温度的影响 39
2.3.5 基于间隔层的激基复合物 41
2.3.6 小结 43
2.4 TADF 机理和发光动力学过程 43
2.4.1 发光动力学过程 43
2.4.2 与TTA 过程的区别 46
2.5 分子间激基复合物的TADF OLED 器件研究 50
2.5.1 器件结构 50
2.5.2 传输层对发光效率和质量的影响 50
2.5.3 给受体混合比例、载流子平衡和器件效率的影响 51
2.5.4 激基复合物TADF 单色光器件 52
参考文献 57
第3章 基于激基复合物主体的高效OLED 60
3.1 激基复合物主体的特点 60
3.1.1 不具有TADF 特性的激基复合物作主体 61
3.1.2 具有TADF 特性的激基复合物作主体 62
3.1.3 具有TADF 特性的激基复合物主体敏化传统荧光材料 62
3.2 激基复合物主体的实际应用 64
3.2.1 激基复合物主体的初步研究 64
3.2.2 激基复合物主体的广泛应用 65
3.2.3 激基复合物主体在白光OLED 中的应用 73
3.3 激基复合物主体与非激基复合物混合主体的共性与区别 77
3.4 本章小结 79
参考文献 80
第4章 基于分子内电荷转移的TADF OLED 研究 82
4.1 TADF 材料的产生和特征特点 82
4.1.1 TADF 材料产生的背景 82
4.1.2 TADF 材料的发展和设计 85
4.1.3 TADF 材料中关键的TADF 过程 86
4.2 TADF 材料作为发光材料在OLED 中的应用 87
4.2.1 基于TADF 材料的主客掺杂型高效OLED 88
4.2.2 基于TADF 材料的非掺杂高效OLED 93
4.2.3 基于TADF 材料的OLED 寿命研究 95
4.3 TADF 材料作为主体材料在OLED 中的应用 96
4.3.1 TADF 材料作为辅助掺杂剂在荧光OLED 中的应用 97
4.3.2 TADF 材料作为主体在荧光OLED 中的应用 102
4.3.3 TADF 材料作为主体在磷光OLED 中的应用 106
4.4 TADF 材料在WOLED 中的应用 110
4.4.1 TADF 材料作为发光掺杂剂的WOLED 110
4.4.2 TADF 材料作为掺杂主体的WOLED 112
4.5 本章小结 116
参考文献 116
第5章 基于电荷转移激发态的有机太阳电池器件设计原理 119
5.1 引言 119
5.2 OPV器件基本工作原理 120
5.2.1 有机太阳电池的基本结构 120
5.2.2 有机太阳电池的性能参数 121
5.2.3 有机太阳电池的等效电路模型 122
5.2.4 有机太阳电池工作的微观机制 123
5.3 CT 激子对OPV 性能影响 129
5.3.1 CT 激子对短路电流的影响 130
5.3.2 CT 激子对开路电压的影响 131
5.4 基于电荷转移激发态的PV 器件设计相关文献 132
5.4.1 聚合物PV 器件设计 132
5.4.2 小分子光伏电池设计 135
5.4.3 界面修饰层的作用 137
参考文献 138
第6章 基于分子间电荷转移机制的有机光探测器件研究 140
6.1 光探测器 140
6.2 有机光探测器 141
6.3 有机光探测器和有机光伏器件的工作原理比较 141
6.4 基于分子间电荷转移激发态的有机光探测器 142
6.4.1 基于纯有机材料给体/受体间电荷转移的光探测器件 142
6.4.2 宽波段光响应OPD 研究 146
6.4.3 基于有机晶体给体/受体的OPD 器件研究 150
6.4.4 基于有机-无机分子间电荷转移的OPD 研究 152
6.4.5 掺杂金属纳米晶体的有机OPD 研究 160
6.5 基于钙钛矿材料的OPD 研究 163
6.5.1 钙钛矿作为光伏材料的发现及其主要结构 163
6.5.2 基于宽光谱响应钙钛矿PD 器件 164
6.5.3 基于无滤光片的窄带红、绿、蓝光响应的钙钛矿PD 二极管 168
6.5.4 红外盲-可见光敏感的钙钛矿光探测研究 171
6.5.5 与钙钛矿PV 电池集成在一起的可自供电的钙钛矿PD 二极管 172
6.6 基于石墨烯的PD 二极管 175
6.6.1 石墨烯材料的电子结构和载流子传输 175
6.6.2 纯石墨烯的PD 二极管 176
6.6.3 石墨烯-钙钛矿杂化的PD 二极管 177
参考文献 182
缩略语简表 186
索引 190
