有机电化学晶体管 (OECT) 是一种基于半导体的器件,有望用于生物接口电子、化学传感和神经形态计算等应用。[1–7] OECT 通过将栅极电压电位转换为源极和漏极端子之间的差分电流来工作。[1,8] 在 OECT 架构中,栅极电位通过注入或传输离子和电荷补偿来调节半导体聚合物的氧化还原状态,从而控制有机晶体管通道的体积电导率(图 1 b、c、d)。[9] 由于离子掺杂引起的体积电导率变化可实现有效的离子到电子信号转导。[1,3] 为了满足有效电子传输、离子注入和传输以及高体积电容的需求,需要开发一种称为有机混合离子/电子
有机电化学晶体管 (OECT) 是一种基于半导体的器件,有望用于生物接口电子、化学传感和神经形态计算等应用。[1–7] OECT 通过将栅极电压电位转换为源极和漏极端子之间的差分电流来工作。[1,8] 在 OECT 架构中,栅极电位通过注入或传输离子和电荷补偿来调节半导体聚合物的氧化还原状态,从而控制有机晶体管通道的体积电导率(图 1 b、c、d)。[9] 由于离子掺杂引起的体积电导率变化可实现有效的离子到电子信号转导。[1,3] 为了满足有效电子传输、离子注入和传输以及高体积电容的需求,需要开发一种称为有机混合离子/电子
摘要 高载流子迁移率和均匀的器件性能对于有机场效应晶体管 (OFET) 的器件和集成电路应用至关重要。然而,仍然需要实现高器件性能且批次间差异较小的策略。本文,我们报告了一种在 N,N'-双十三烷基苝-3,4,9,10-四羧酸二酰亚胺 (PTCDI-C 13 ) 模板上生长的 2,8-二氟-5,11-双(三乙基硅基乙炔基)蒽二噻吩 (dif-TES-ADT) 薄液晶膜,并通过原子力显微镜和偏振荧光显微镜进行了确认。具有大结晶域的液晶膜可进一步用作 OFET 的载流子传输通道。结果,我们实现了高性能 OFET,饱和载流子迁移率为 1.62 ± 0.26 cm 2 V −1 s −1
作者的完整列表:Xia,Xinxin;香港中国大学,勒;香港城市大学,成谷; Zhejiang University Chen,Zeng; Yao,Nannan Yao;生物分子和有机电子学,物理,化学和生物学系,林克平大学,SE-581 83,瑞典林肯,Qin,Minchao;鲁伊香港中国大学; Zhenzhen张大学武汉大学高级研究所; Yuyu化学研究所CAS PAN; Shenyang技术大学,Yiqun石油化学工程学院;香港林的中国大学Yuze; iccas,; Min,Jie;冯汉大学高级研究所,冯汉;链接大学,物理,化学和生物学; Jinan University,Physics Zhu,Haiming;吉安格大学,布雷达斯,让·卢克;亚利桑那大学,化学与生物化学陈,洪宗;千江大学聚合物科学与工程系的郑大学;香港城市大学,新华社化学,材料科学与工程学;香港中国大学,物理
摘要:我们已经对聚(3-己基噻吩)(P3HT)(P3HT)和[6,6] - 苯基C61丁基甲基甲基酯酯活性层活性层活性层散装散装量量形的理论入射光子到电流(IPCE)作用光谱。通过玻璃基材/SIO 2/ITO/PEDOT的结构的二维光学模型:PSS/P3HT:PCBM(1:1)/CA/AL,该设备的光响应已计算出针对不同的光活性层和CA层的厚度,从而可以找到最大的设备构造,从而可以在最大程度上效率地效果,从而获得了最大的效果效果,从而可以在上位效果,从而获得最大的效果。已经计算出电场强度,能量耗散,发电速率和IPCE,以提高设备的性能。有限元方法在1.5 AM照明的100 mW/cm 2的入射强度下执行模拟。发现,最佳结构是通过180 nm光活性层和5 nm Ca层厚度实现的。
有机太阳能电池(OSC)是一种可以将光能转化为电能的设备,它们具有轻巧,灵活,可加工的印刷和大面积的生产的优势,并且是减轻能量降低智能和环境污染的有效方法。由于供体和受体材料的快速发展,主动层形态的优化以及处理技术的成熟度,OSCS的功率转换效率(PCE)超过了19%。通常,OSC由阳极,阴极,电子,孔传输层和一个活动层组成,并且设备性能与活动层的形态密切相关。众所周知,OSC的光物理转换过程包括光子吸收,激子扩散,激子分离,电荷转运和收集。通常,活性层的厚度和成分对光子的吸收具有深远的影响。激子扩散的效率取决于活性层的域大小,crys-钙度和分子取向通常会影响激子分离的过程,并且互穿网络(双连续相分离)是电荷运输和收集的导电性。但是,由于结晶和相分离之间的竞争耦合关系,活动层的形态是无法控制的。因此,已经做出了强烈的努力来优化OSC的形态。简要摘要与本社论中的每本选定论文相关的内容如下:光子吸收对于激子的产生至关重要。在此标题为“有机太阳能电池中的形态控制”的社论中,我们将提供有关如何优化活性层形态的综合观点,以扩展对形态和设备性能之间关系的理解。这本标题为“有机太阳能电池中形态控制的形态控制”的社论呈现六篇论文,包括通过调节活性层的厚度[1]来提高光子的吸收效率[1],并添加第三个成分以制造三元太阳能电池[2],从而通过增强的近距离网络来改善Bilerec and septiser and septiser and septiser [3]结晶度[4],采用侧链工程来调节分子方向[5],最后是制造具有较高设备性能的大区块和灵活的OSC的建议[6]。活性膜的厚度在光子吸收的效率中起着重要作用。在穆罕默德·塔希尔(Muhammad Tahir)[1]中,作者研究了活性层的光学特性,形态和厚度之间的关系。根据UV-VIS吸收光谱和AFM图像,很明显,当纤维厚度在适当的范围内,即PFB 180 nm(即PCBM混合物)中时,某些粗糙度和不均匀的表面更适合于更好的光捕获,从而获得了高尺度的电流密度(因此获得了较高的速度速度电流密度(J SC)。这项工作表明,优化活性层的厚度对于设计具有较高光伏性能的设备是必需的。三元策略也通常被认为是改善光子吸收
光生电荷产生范围很宽且可调,[4] 而且载流子迁移率高,扩散长度可达几微米。[5–7] 在任何光收集装置中,合适的接触对于有效收集光生电荷并将其输送到外部电路都至关重要。接触负责提供内在不对称性,以产生提取光生载流子的驱动力;[8] 这种内在不对称性可以通过动力学选择性(扩散控制)或电极之间的能量失配(漂移控制)来建立。一般的薄膜太阳能电池由活性层、夹在空穴提取阳极接触和电子提取阴极接触之间组成。在光照下,活性层内产生的电荷载流子将漂移扩散到接触处,并通过内在不对称性被提取,从而产生净光电流。有机太阳能电池的特点是载流子迁移率低、扩散长度短,因此需要在活性层上建立强大的内建电场以提高电荷提取率并避免复合。[9–11] 该电场由内建电位V bi (或接触电位) 引起,该电位源于阳极和阴极之间的功函数差异,由于有机半导体的介电常数相对较低,因此基本上不受屏蔽。相反,在钙钛矿太阳能电池中,载流子扩散长度为几微米,在没有电场的情况下,光生电荷应该能够毫不费力地穿过 200–500 纳米的活性层而不会复合。因此,只要能确保接触处的动力学选择性[12],电荷收集预计将由扩散控制[8,13],人们正在沿着这个思路达成共识。通过在电极和活性层之间采用单独的电荷传输层 (CTL) 来实现动力学选择性,从而形成 n–i–p 或 p–i–n 型器件架构,其中阳极处为空穴传输层 (HTL,p 层),阴极处为电子传输层 (ETL,n 层)。在理想情况下,这些层能够传导多数载流子,同时防止少数载流子的提取,从而为扩散驱动的电荷收集创建优先方向。在这种电荷提取要求的框架内,对于内置电位的确切作用以及负责电荷提取的驱动力的确切性质仍然存在一些猜测。
在这项研究中,具有活性层的有机太阳能电池(OSC),非富烯烯(NFA)Y6作为受体的多种混合物,以及供体PBDB-T-2F作为供体的供体,通过一维太阳能能力模拟(SCAPS-1D)的一维太阳能(SCAPS-1D)模拟了这种类型的polimer-iC-IC-IC-IC-IC-IC-IC-IC-IC-IC-IC-IC-IC-IC-IC-IC-IC-IC-IC-IC-IC-IC的型号模拟。活动层。pfn-br界面层固定在OPV设备中,可提供总体增强的开路电压,短路电流密度和填充因子,从而显示设备的性能。PEDOT:PSS是一种电导性聚合物溶液,由于其较强的孔亲和力,良好的热稳定性,高功能和高透明度在可见范围内,它已在太阳能电池设备中广泛使用作为孔传输层(HTL)。有机太阳能电池的结构是ITO/PEDOT:PSS/BTP-4F:PBDB-T-2F/PFN-BR/AG。首先,将活动层厚度优化为100 nm;之后,活动层厚度最高为900 nm。这些模拟的结果表明,活动层厚度可能明显达到500 nm,然后随着600 nm的活性层的增加而降低,还注意到短路电流和填充因子随着600 nm的增加而增加,而填充层则从600 nm的增加,而开放电压电路则随着活性层的增加而增加。最佳厚度为500 nm。
近红外(NIR)光检测是对应用程序,例如监视系统,面部识别,工业排序和检查,脉搏氧化,光学相干性层析成像和成像等应用中对技术解决方案不断增长的需求的关键。[1-10]无机半导体(例如GE,INGAAS,PBS和HGCDTE)允许宽带光检测从0.8至10 µm,在10 10 Jones附近或更高范围内具有特定的检测(D *)。[11]同时,其中一些传统材料含有有毒的重金属,总体生产成本相当高。此外,商业NIR成像传感器的分辨率有限,这与光活性层通过电线键入电气连接安装到硅读出的集成电路(ROIC)的事实有关。[12]这将最小的像素螺距限制在大约10 µm上,因为需要ROIC和活动层之间非常精确的对齐。为了允许像素大小的缩放,一项持续的努力集中在ROIC上直接生长光活性层。然而,由于活性层与ROIC或电气互连之间的热膨胀系数的差异,经常观察到温度波动时的设备分解。[13]调用半导体的另一个限制是它们的宽带吸收。这只能通过增加设备复合度来实现波长的选择性,例如通过其他光学滤镜和二分色棱镜,并对空间分辨率提出了额外的限制。[14]