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1、.....二-二、-'rj?纖.....磁密級(jí)國(guó)科學(xué)院大學(xué)UniversityChineseAcademyofSciences]...1:i_mmmV.lil醫(yī)薩m£「;'._》霍:.?:?'..一”;:V#:",w??、"...-c幣義S.I.x:?-v!、v-J...':’:-.4..'?''....;-->^?,獨(dú)創(chuàng)性聲明本人鄭重聲明:所提交的學(xué)位論文是本人在導(dǎo)師指導(dǎo)下獨(dú)立進(jìn)行研究工作所取得的成果。據(jù)我所知,除了特別加以標(biāo)注和致謝的地方外,論文中不包含其他人已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果。對(duì)本人的研究做出重要貢獻(xiàn)的個(gè)人和集體,
2、均巳在文中作了明確的說明。本聲明的法律結(jié)果由本人承擔(dān)。學(xué)位論文作者簽名:曰期:ll學(xué)位論文使用授權(quán)書本學(xué)位論文作者完全了解中國(guó)科學(xué)院大學(xué)及中國(guó)科學(xué)院長(zhǎng)春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定,即:中國(guó)科學(xué)院大學(xué)及中國(guó)科學(xué)院長(zhǎng)春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所有權(quán)保留并向國(guó)家有關(guān)部門或機(jī)構(gòu)送交學(xué)位論文的復(fù)印件和電子版,允許論文被查閱和借閱。本人授權(quán)中國(guó)科學(xué)院大學(xué)及中國(guó)科學(xué)院長(zhǎng)春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所可以將學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行檢索,可以釆用影印、縮印或其它復(fù)制手段保存、匯編本學(xué)位論文。(保密的學(xué)位論文在解
3、密后適用本授權(quán)書)學(xué)位論文作者簽名:、每指導(dǎo)教師簽名:日期:>/r-f>x曰期:學(xué)位論文作者畢業(yè)后去向:工作單位:電話:通訊地址:郵編:PreparationandCharacterizationofMultilayerTransparentConductiveFilmsByXueZhi-chaoADissertationSubmittedtoUniversityofChineseAcademyofSciencesInpartialfulfillmentoftherequirementForthedegreeofDoctorofS
4、cienceChangchunInstituteofOptics,FineMechanicsandPhysicsChineseAcademyofSciencesMay,2015III中國(guó)科學(xué)院大學(xué)博士學(xué)位論文:疊層透明導(dǎo)電薄膜的制備及性能研究疊層透明導(dǎo)電薄膜的制備及其性能研究薛志超(凝聚態(tài)物理)導(dǎo)師:劉星元研究員摘要柔性透明有機(jī)光電器件(柔性透明有機(jī)發(fā)光二極管和柔性透明有機(jī)太陽能電池)在我們?nèi)粘I钣袕V闊的應(yīng)用前景。其關(guān)鍵組成之一就是性能優(yōu)異(低電阻、高透過率、耐彎折等)的柔性透明底電極和頂電極(陰極和陽極),且要求頂電極的制備不
5、能破壞器件的有機(jī)活性層。迄今為止,應(yīng)用最廣泛的透明電極材料為銦錫氧化物(ITO),但I(xiàn)TO中的銦元素在自然界中的含量少、價(jià)格高,且ITO質(zhì)地脆、不耐彎折,制備條件苛刻,已不能滿足柔性透明光電器件的要求。因此,研制出替代ITO的新型高性能的透明導(dǎo)電薄膜有著重要的意義和價(jià)值。近年來,介質(zhì)/金屬/介質(zhì)(DMD)疊層透明導(dǎo)電薄膜受到人們的廣泛關(guān)注,它可在室溫下制備、成本低、柔韌性好、導(dǎo)電性高、選材范圍廣,是一種較為理想的柔性透明電極,在有機(jī)光電器件的應(yīng)用中展現(xiàn)出了一定的潛力。面向透明柔性光電器件的要求,目前具有高柔韌性、高濕熱穩(wěn)定性、功函
6、數(shù)可調(diào)的DMD電極還比較缺乏。考慮到介質(zhì)材料的性質(zhì)對(duì)DMD電極的透過率、功函數(shù)、界面特性等有重要的影響,本論文選取幾種介質(zhì)材料(NiO、SnOx、Bi2O3)和金屬Ag膜構(gòu)筑DMD電極,通過優(yōu)化各層的厚度,獲得高性能的陽極和陰極,并進(jìn)一步探索其在有機(jī)太陽能電池(OPVs)中的應(yīng)用。具體研究?jī)?nèi)容如下:(1)首次利用NiO作為介質(zhì)材料,Ag為金屬層,用電子束蒸發(fā)方法制備了高性能的疊層透明導(dǎo)電薄膜NiO/Ag/NiO(NAN),其最大透過率為82%(590-1nm),面電阻7.6Ω·sq,功函數(shù)4.7eV,表面粗糙度1.73nm。NAN
7、電極不僅具有良好的透過率、高的電導(dǎo)率和平整度,同時(shí)還具有優(yōu)異的環(huán)境穩(wěn)定性和濕熱穩(wěn)定性。我們以NAN為陽極,PEDOT:PSS作為陽極界面緩沖層,制備了OPV器件,其性能可以與ITO/PEDOT:PSS為陽極的標(biāo)準(zhǔn)器件VI摘要相媲美(5.20%vs.5.76%)。(2)在PET襯底上,制備了高柔韌性、高穩(wěn)定性的PET/NAN柔性電極,并進(jìn)一步采用紫外臭氧(UVO)輻照方式,顯著提高了NAN電極的功函數(shù)(從4.7eV到5.3eV),在不加PEDOT:PSS陽極界面緩沖層的情況下,制備的柔性O(shè)PV器件效率高達(dá)5.55%,其性能優(yōu)于PET
8、/ITO/PEDOT:PSS為陽極的標(biāo)準(zhǔn)器件性能(4.42%)。此外,以NAN為電極的柔性太陽能電池展現(xiàn)了很好的耐彎折性,在彎折1000次后,效率依然保持70%以上。(3)我們用末端離子源輔助的電子束熱蒸發(fā)法制備了SnOx/Ag/SnOx(SAS)