不同桥联二噻吩低带隙给受体共聚物的电子结构和光物理性质的理论研究

通过计算吸收光谱性质区分用于体异质结聚合物太阳能电池的两种不同桥联低带隙给受体共聚物PCPDTBT和PSBTBT激发态特征的差异,进而通过电荷转移态(CT)特征考察二者实现电荷分离的难易程度.利用密度泛函理论的B3LYP和CAM-B3LYP方法计算PSBTBT和PCPDTBT(n=1～4)的电子结构和光谱性质.结果表明,PSBTBT与PCPDTBT的吸收光谱相似,与太阳光谱的匹配能力相当.而激子解离能表明二者的电荷转移态(CT)电荷分离的难易程度也相当.然而用Si原子取代C原子后,C—Si键长明显长于C—C键长,降低了噻吩环和烷基链间的空间位阻,从而可能有利于其结晶度的提高,更有利于载流子的传输,因此从理论上说明PSBTBT也可能具备高效太阳能电池给体材料的潜质.

一种低带隙平面分子结构的聚合物合成

合成了一种给-受体型平面分子结构的低带隙共轭聚合物QP-1(聚[2,6-4,8-双十二烷氧基苯并[1,2-b;3,4-b']二噻吩-4,7-二[2,5-噻吩]-5,6-二烷氧基-2,1,3苯并噻二唑)),研究了其热学、光物理和光伏性质。由电化学测试得到聚合物的带隙为1.79eV,最高分子占有轨道HOMO和最低分子未占轨道LUMO值分别为-5.47 eV和-3.49 eV。与富勒烯的衍生物PCBM有较为理想的能级匹配水平。使用聚合物/PC71BM共混物作为活性层构筑了本体异质结聚合物太阳能电池。光伏电池的能量转换效率为1.01%,开路电压为0.58 V,短路电流为4.25 mA/cm2,填充因子ff值为0.33。X射线粉末衍射(XRD)结果显示平面主链间的距离为0.365nm,具有较好的结晶性。

低带隙有机导电聚合物的设计及应用

由于有机导电聚合物特殊的电、磁性质,从20世纪70年代被发现以来,一直受到广泛的重视。拥有低带隙的有机聚合物在基态就能显示本征导体或半导体性质,因此低帯隙是这类化合物一个重要的追求目标。介绍了有机导电聚合物的概念、种类;如何设计具有低带隙的有机导电聚合物;以及在太阳能电池、发光二极管、电磁屏蔽和气体传感器等方面的应用;并对其未来研究的发展趋势进行了展望。

一种新型低带隙共轭聚合物的合成及其光学性质

在钯催化剂作用下,通过4,7-二(5-溴-2-噻吩基)[2,1,3]苯并噻二唑与2,5-二乙炔基-3-辛基噻吩的偶联反应,合成了一种新的共轭高分子聚4,7-二(2-噻吩基)苯并噻二唑-3-辛基噻吩二炔(PTE-DTBT).通过紫外可见吸收光谱及荧光光谱对其光学性质进行了研究.紫外-可见吸收谱结果表明,PTE-DTBT的固体膜光学带隙为1.71eV;电化学测试其带隙为1.88eV.TiO2/PTE-DTBT共混固体膜的荧光发射谱结果表明电子供体PTE-DTBT分子与电子受体TiO2分子间存在有效的电子转移.

低带隙共轭聚合物的合成及光学性质

在钯催化剂的作用下,通过4,7-二溴[2,1,3]苯并噻二唑与2,5-二乙炔基-3-辛基噻吩的偶联反应,合成了一种新的共轭高分子PTE-BT。采用紫外可见吸收光谱及荧光光谱对其光学性质进行了研究。紫外可见吸收谱结果表明,PTE-BT的固体膜光学带隙为1.86 eV;TiO2/PTE-BT共混固体膜的荧光发射谱结果表明,电子供体PTE-BT分子与电子受体TiO2分子间存在有效的电子转移。

LDO低输出噪声的分析与优化设计

为了降低一款LDO芯片的输出噪声,对LDO的噪声特性进行分析,根据其噪声特点,提出了三种降低LDO输出噪声的方法,分别是改变LDO的电路结构,对带隙基准进行滤波,设计低噪声带隙基准。在综合考虑芯片的面积和功耗后,采用第三种方法对一款LDO芯片输出噪声进行优化,设计了一个低噪声带隙基准(Bandgap reference),在TSMC0.35μm工艺下仿真表明,10Hz到100kHz之间的集成输出噪声(Integrated output noise)从原来的808μV,降低到280μV。采用低噪声带隙基准可以有效的降低LDO芯片的输出噪声。

基于苯并[1,2-b:4,5-b']二噻吩的低带隙聚合物的理论研究

采用密度泛函理论,在B3LYP/6-31G(d)水平下,对基于苯并[1,2-b:4,5-b']二噻吩(BDT)为电子供体,thieno[3,4-b]pyrazine(TP),thieno[3,4-b]thiadiazole(TD),dithieno[3,4-b:3',4'-e]pyrazine(DTP)和[1,2,5]thiadiazolo[3,4-e]thieno[3,4-b]pyrazine(TTP)为电子受体的低聚物和聚合物进行了理论计算。为了了解其导电性质,文中不仅计算了二面角、分子内的电荷传输、中心键键长和中心键电荷密度,还分析了核独立化学位移。结果显示:随着聚合链增长,共轭程度不断增加。NICSs值显示:中心环比边环的共轭程度更大。聚合物的能带结构表明:(DTPBDT)_n和(TTPBDT)_n拥有非常低的带隙(分别为0.53和0.40 eV)且拥有比较宽的带宽,因此可以做为潜在的导电材料。

新型芴类发光共聚物

采用Suzuki偶合方法合成了芴与低带隙单体噻吩 (Th)及其衍生物乙烯基二氧噻吩 (EDT )、4 ,7_二噻吩_2 ,1,3_苯并噻二唑 (DBT )、4 ,7_二噻吩_2 ,1,3_苯并硒二唑(BTSe)的二元无规共聚物 ,实现了聚芴颜色的调节 ,得到了发蓝绿光到黄光 (峰值波长在4 90～ 5 6 0nm之间 )以及饱和红光 (峰值波长在 6 2 8～ 718nm )的聚合物 ,所得到的共聚物的光荧光和电荧光量子效率都比文献中所报道的交替共聚物要高得多 .芴与噻吩共聚物的最大电致发光 (EL)外量子效率为 0 .4 5 % ,芴与EDT共聚物的最大EL外量子效率为1.8% ,芴与DBT共聚物的最大EL外量子效率为 1.4 % ,均比文献中所报道的相应聚合物高得多 .芴与BTSe共聚物的最大EL外量子效率为 0 .5 % ,这是首次报道含BTSe的发光聚合物 .实验中还观察到了由于激子在低带隙单体DBT和BTSe位置的捕获而产生的有效的能量转移 。

不同形貌的ZnSn(OH)_6的制备与气敏性能的应用(英文)

使用简易的流程,实验条件或设备,简单的制备方法制备出两种形貌的单分散ZnSn(OH)6(ZHS)微晶(MCs).利用X射线衍射(XRD),场发射电子显微镜(FESEM),透射电子显微镜(TEM),紫外可见吸收光谱(UV-Vis),比表面吸附(BET)等不同的测试手段对羟基锡酸锌(ZHS)微晶(MCs)的三维多级纳米结构(HAs)的形貌和结构进行了表征.通过控制所滴加氨水的浓度,反应体系中羟基锡酸锌的形貌可由立方形转变为球形.以羟基锡酸锌为气敏材料的传感器对甲醛有较好的气敏性.然而,和立方形羟基锡酸锌微晶相比,球形羟基锡酸锌微晶对甲醛表现出更高的灵敏度,更快的响应速度和良好的重现性.更重要的是,由于球形羟基锡酸锌微晶具有更多的氧空位缺陷,较小的带隙能和较大的活性表面积,球形羟基锡酸锌在600 nm左右表现出最优异的气敏性能.

Si基光电子学的研究与展望

Si基光电子学是为顺应二十一世纪以现代光通信和光电子计算机为主的信息科学技术发展需要,在全世界范围内迅速兴起的一个极为活跃的研究前沿。其最终目标之一是为了实现人们所期盼的全Si光电子集成电路。本文尝试性地评论了这一集Si材料技术、纳米技术、微电子技术以及光电子技术为一体的新型交叉学科,近年来在直接带隙Si基低维材料的设计、晶粒有序Si基纳米材料的制备与稳定高效Si基发光器件的探索等方面所取得的若干重要研究进展,并预测了全Si光电子集成技术的未来发展趋势。