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材料导报 2011年第2期25卷 4-6页

作者：范吉昌彭响方华南理工大学聚合物新型成型装备国家工程研究中心聚合物成型加工工程教育部重点实验室广州510640 洛阳理工学院材料科学与工程系洛阳471023

以二色氩离子激光作光源，采用相调制技术设计了用于同时实时测量流场双折射及取向角的二色调相式流动双折射实验装置。由于采用了二色光源，避免了在计算过程中运用二阶贝塞尔函数以及在信号处理时分析二次谐波，简化了实验装置及结果... 详细信息

以二色氩离子激光作光源，采用相调制技术设计了用于同时实时测量流场双折射及取向角的二色调相式流动双折射实验装置。由于采用了二色光源，避免了在计算过程中运用二阶贝塞尔函数以及在信号处理时分析二次谐波，简化了实验装置及结果计算。装置通过低通滤波电路和锁相放大器分别测量入射光和出射光中基频成分的光强度，并把它们转换成数字信号，由此计算出待测流场的双折射和取向角。实验证明，应用该装置同步测量了双折射及取向角，最大测量误差控制在0．5％～1％。

关键词：光学测量双折射取向角相调制流场

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基于发光染料的高效率三元有机太阳能电池研究

基于发光染料的高效率三元有机太阳能电池研究

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作者：陈新伟电子科技大学

学位级别：硕士

有机太阳能电池(Organic solar cell)因具有柔性、重量轻、绿色环保且易大规模生产等优点很有潜力发展成为下一代新能源光伏技术。目前制约有机电池效率提升的主要因素有活性层光能吸收不充分、载流子迁移率不平衡以及激子复合损失等。... 详细信息

有机太阳能电池(Organic solar cell)因具有柔性、重量轻、绿色环保且易大规模生产等优点很有潜力发展成为下一代新能源光伏技术。目前制约有机电池效率提升的主要因素有活性层光能吸收不充分、载流子迁移率不平衡以及激子复合损失等。为改善这些问题本文采用三元有机电池策略首次将荧光染料C545T和Coumarin7(C7)作为第三组分掺杂到PTB7-Th:PCBM和PTB7:PCBM主体系并最终促使器件性能获得了显著提升。本论文将从以下几方面进行阐述:1.我们创新性的将染料C545T掺杂到PTB7-Th:PCBM主体系制备三元有机电池。能级、吸收光谱以及表面能测试表明C545T满足作为第三组分掺杂的基本条件。通过参数优化三元电池PTB7-Th:C545T:PCBM最终取得了10.69%的最高效率,相比主体系效率提升超过20%。通过对器件的光谱、电学特性以及薄膜形貌进行表征,我们发现C545T不仅能与PTB7-Th发生能量转移优化激子传输路径,还能通过与PCBM间的π-π堆叠调制主体系活性层中严重的垂直相分布从而有效地改善相分离域尺寸、激子扩散域宽度以及电荷传输域长度。所以器件的光谱吸收、激子解离、电荷迁移率以及激子复合同时得到改善并最终提升了器件效率。2.基于C545T垂直分布相调制,为了探究发光染料是否能与主体系产生其它有利于器件性能提升的特殊作用,经过筛选我们首次将染料C7作为第三组分掺杂到PTB7-Th:PCBM主体系制备三元有机电池并取得了12.45%的最高器件效率,相比主体系效率提升超过30%。这要归因于C7分子上的N-H键能够与PCBM形成分子间氢键,这不仅极大地增强了PCBM的拉电子能力和给受体间的π-π堆叠还能有效的改善体异质结纳米纤维状形貌和相分离域尺寸。所以促使器件的吸收光谱、载流子迁移率以及单双分子复合同时得到改善并最终提升了器件效率。3.为了验证C545T和C7是否会在其他主体系起到类似调节作用,我们又将其分别掺杂到PTB7:PCBM主体系中制备三元有机电池。测试结果表明C545T和C7在两种主体系中的主要调节机制相同,三元电池PTB7:C545T:PCBM和PTB7:C7:PCBM最终分别取得了9.42%和10.28%的器件效率。本文首次将传统有机电致发光材料成功应用在有机光伏电池领域,证明发光染料通过三元策略也能有效提升电池的光电性能。所以拓宽了有机光伏材料的选择范围,对今后光伏材料的合成以及三元电池选材具有一定的参考和借鉴意义。

关键词：三元有机太阳能电池 π-π堆叠相调制氢键

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层状聚合物复合材料的傅立叶变换红外光声光谱深度剖析研究

层状聚合物复合材料的傅立叶变换红外光声光谱深度剖析研究

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作者：李伯彬北京化工大学

学位级别：硕士

材料对于人类社会的发展非常重要。随着科技的进步单一材料已经不能满足要求,复合材料应运而生,层状聚合物复合材料就是其中的一大类。对于层状材料和不均匀材料,不同深度的样品组成不同,对其进行系统研究有着非常重要的意义。光声光谱... 详细信息

材料对于人类社会的发展非常重要。随着科技的进步单一材料已经不能满足要求,复合材料应运而生,层状聚合物复合材料就是其中的一大类。对于层状材料和不均匀材料,不同深度的样品组成不同,对其进行系统研究有着非常重要的意义。光声光谱是进行深度剖析研究最适合的方法之一。本论文对红外光声光谱的原理进行了系统的阐述,并采用快扫描和步进扫描相调制傅立叶变换红外光声光谱法对连续和不连续变化的层状聚合物复合材料进行无损深度剖析。自粘合膜是一种不连续变化的层状复合材料,在生产、生活以及一些高科技领域中被广泛应用。论文第三章采用快扫描和步进扫描相调制傅立叶变换红外光声光谱法研究了三种厚度的SBS/PET双层自粘合膜复合材料。由快扫描模式比较了相同和不同速度时单一样品以及样品间的光谱变化,对表层和底层材料的组成以及表层SBS膜的厚度进行了区分。采用步进扫描相调制模式获得了样品表层和底层明确的分子信息,通过相旋转得到任意层的光谱信息,通过相谱分析得到不同峰的空间起源,并精确计算出表层厚度,实现了对层厚低于红外空间分辨率的样品层光谱信息的识别。进一步,结合广义二维相关分析将重叠峰的空间起源区分开来。聚乙烯和聚丙烯被广泛用于众多领域,其光氧化降解过程一直是一个热点问题。论文第四章将光氧化降解的聚烯烃视为连续变化的层状材料,采用快扫描和步进扫描相调制傅立叶变换红外光声光谱对其进行深度剖析。研究表明,受到紫外光照射后样品在3500～2500、1850～1650cm区域产生新的吸收峰,且峰强度随光照时间的增长而增大。快扫描研究表明聚乙烯的氧化产物为不饱和酸、羧酸、酯、酸酐和γ-内酯;聚丙烯的为不饱和酸、羧酸、酮、酯和酸酐,而且氧化产物随光照时间的延长在不断变化。步进扫描相旋转和相谱分析的研究表明聚丙烯在光照20h时光氧化深度已经超过了光声进样深度(400Hz时),结合红外显微成像分析能对更大的氧化深度进行研究。