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The Effect of Substrate on the properties of Non-volatile Ferroelectric p(VDF-TrFE)/p3ht Memory Devices

Chinese Journal of polymer Science 2022年第6期40卷 692-699页

作者： Xiao Chu Jia-Qian Kang Ya Hong Guo-Dong Zhu Shou-Ke Yan Xue-Yun Wang Xiao-Li Sun State Key Laboratory of Chemical Resource Engineering Beijing University of Chemical TechnologyBeijing 100029China School of Aerospace Engineering Beijing Institute of TechnologyBeijing 100081China Department of Materials Science Fudan UniversityShanghai 200433China Key Laboratory of Rubber-plastics Ministry of Education/Shandong Provincial Key Laboratory of Rubber-plasticsQingdao University of Science&TechnologyQingdao 266042China

Ferroelectric poly(vinylidene fluoride-trifluoroethylene)(p(VDF-TrFE))/semiconducting poly(3-hexyl thiophene)(p3ht)blend systems have drawn great attention with their potential use for electronic applications,particularly non-volatile memory *** is essential to grasp a full understanding of the crystallization habits of the two polymers on different substrates for purposeful control of the structures of the blend and therefore the properties of the ***,the effects of structure and morphology of the blend films generated at different substrate surfaces on the ferroelectric and switching properties of related devices are *** is identified that p(VDF-TrFE)/p3ht blend films prepared on graphene substrate show not only an obvious optimization in the ferroelectric behavior of p(VDF-TrFE),but also an enhancement of the charge transport within p3ht *** employing sandwich structure constructed by silver electrode and p3ht/p(VDF-TrFE)blend film on graphene substrate,high-performance ferroelectric memory devices have been obtained,which exhibit a great electrical switching behavior with high ON/OFF ratio of about 1000 and low coercive voltage of approximately 5 *** findings provide useful guidance for fabricating highperformance ferroelectric memory devices.

关键词： p(VDF-TrFE) p3ht Graphene Memory devices Ferroelectric properties

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CONTROLLING THE SURFACE COMpOSITION OF pCBM IN p3ht/pCBM BLEND FILMS BY USING MIXED SOLVENTS WITH DIFFERENT EVApORATION RATES

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Chinese Journal of polymer Science 2013年第7期31卷 1029-1037页

作者： Yue Sun Jian-gang Liu Yan Ding 韩艳春 State Key Laboratory of polymer physics and Chemistry Changchun Institute of Applied ChemistryChinese Academy of Sciences Graduate School of the Chinese Academy of Sciences

The surface composition of poly（3-hexylthiophene-2,5-diyl） and fullerene derivative [6,6]-phenyl-C61-butyric acid methyl ester （p3ht/pCBM） blend films could be changed by controlling the film formation process via using mixed solvents with different evaporation rates. The second solvent, with a higher boiling point than that of the first solvent and much better solubility for pCBM than p3ht, is chosen to mix with the first solvent with a lower boiling point and good solubility for both pCBM and p3ht. The slow evaporation rate of the second solvent provides enough time for pCBM to diffuse upwards during the solvent evaporation. Thus, the weight ratio of pCBM and p3ht （mpcBM/mp3ht） at surface of the blend films was varied from ca. 0.1 to ca. 0.72, i.e., it increases about seven times by changing from single solvent to mixed solvents. Meanwhile, the mixed solvents were in favor to form p3ht naonofiber network and enhance phase separation of p3ht/pCBM blend films. As a result, the power conversion efficiency of the device from mixed solvents with slow evaporation process was about 1.5 times of the one from single solvents.

关键词： p3ht pCBM Surface composition Mixed solvents Slow evaporation.

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Wide Band Gap Non-Fullerene Small Molecular Acceptors Containing Spirobifluorene and Benzotriazole with Three Different End-Capped Groups for p3ht-Based Organic Solar Cells

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Chinese Journal of Chemistry 2018年第5期36卷 392-398页

作者： Xiaoyu Wen Bo Xiao Ailing Tang Junyi Hu Chunhe Yang Erjun Zhou Department of Chemistry School of Science Beijing Jiaotong University Beijing 100044 China CAS Key Laboratory of Nanosystem and Hierarchical Fabrication CAS Center for Excellence in Nanoscience National Center for Nanoscience and Technology Beijing 100190 China University of Chinese Academy of Sciences Beijing 200049 China

Spirofluorene （SF） and benzo[d][1,2,3]triazole （BTA） have been considered as promising building blocks to construct n-type photovoltaic materials. Herein, three new small molecule acceptors （SMAs） named BTA21, BTA23 and BTA27 with the structure of A2=A1-D-AI^A2 have been designed, in which SF and BTA were used as a central unit of D and bridged acceptor unit of A1, respectively. In addition, 3-ethylrhodanine, 2-（3-ethyl-4-oxothiazolidin-2-ylidene）malononitrile and malononitrile were chosen as terminal acceptor units to modulate the properties of the final SMAs. Three SMAs show wide optical band gaps （Eg） of 2.19, 2.15 and 2.22 eV, respectively, with gradually down-shift of the lowest unoccupied molecular orbital {LUMO） levels in the order of BTAZl, BTA23 and BTA27 depending on the electron-withdrawing capability of terminal acceptor units. BTA21 shows great advantages with respect to donor poly（3-hexylthiophene）（p3ht） over BTA23 and BTA27, such as well energy-level matching, complementary absorption and proper morpholgy, Concequently, p3ht：BTA21 shows the best power conversion efficiency （pCE） value of 3.28% with an open-circuit voltage （Voc） of 1.02 V, a short-circuit current （Jsc） of 5.45 ***-2 and a fill factor （FF） of 0.59. These results indicate that the terminal acceptor group end-capped in SMAs plays a significant role in controlling their optical, electronic, and photovoltaic properties.

关键词： benzotriazole organic photovoltaic p3ht small molecular acceptor wide band gap

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p3ht/pMMA双层聚合物电双稳器件的研究

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发光学报 2016年第9期37卷 1090-1096页

作者：彭博曹亚鹏胡煜峰滕枫北京交通大学光电子技术研究所发光与光信息技术教育部重点实验室北京100044

通过逐层旋涂的方法,制备了p3ht（poly（3-hexylthiophene））与pMMA（poly（methylmethacrylate））双层器件,并与二者的共混溶液制备的器件进行了性能对比。利用扫描电镜（SEM）表征了双层器件的横截面形貌;利用电流-电压（I-V）以及... 详细信息

通过逐层旋涂的方法,制备了p3ht（poly（3-hexylthiophene））与pMMA（poly（methylmethacrylate））双层器件,并与二者的共混溶液制备的器件进行了性能对比。利用扫描电镜（SEM）表征了双层器件的横截面形貌;利用电流-电压（I-V）以及电流-读取次数（I-t）测试,测量了两种器件的开关比以及持续时间特性。其中,双层器件具有更好的开关比,可达1×10~3,同时反复读写测试表明器件性能非常稳定。为了解释电双稳现象产生的机理,对双层结构器件的电流-电压曲线进行了线性拟合,利用器件的能级图进行分析,得出了电荷在器件中的传输过程。研究结果表明,可以通过电荷俘获释放理论解释p3ht/pMMA双层器件电双稳特性产生的机理。

关键词： p3ht pMMA 有机电双稳器件相分离电荷俘获释放理论

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p3ht/非富勒烯受体异质结有机太阳电池

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化学进展 2019年第9期31卷 1221-1237页

作者：沈赵琪程敬招张小凤黄微雅温和瑞刘诗咏江西理工大学冶金与化学工程学院

非富勒烯受体材料在分子设计、光吸收及能级等多方面具有极其丰富的可调控性,使得基于非富勒烯电子受体的本体异质结有机太阳电池(BHJ OSC)近年得以迅速发展。p3ht聚合物作为被广泛研究的第二代有机半导体材料,其价格便宜、具有较好的... 详细信息

非富勒烯受体材料在分子设计、光吸收及能级等多方面具有极其丰富的可调控性,使得基于非富勒烯电子受体的本体异质结有机太阳电池(BHJ OSC)近年得以迅速发展。p3ht聚合物作为被广泛研究的第二代有机半导体材料,其价格便宜、具有较好的结晶性以及优异的载流子传输性能,是经典的电子给体材料。本文综述了近年来以p3ht聚合物为给体、非富勒烯类有机化合物为电子受体的有机太阳电池研究进展,探讨了p3ht/非富勒烯受体BHJ OSC中,影响器件效率提升的关键因素,以及电子受体优化设计方面的相应要求。对基于p3ht/非富勒烯受体BHJ OSC器件的研究前景进行了展望。

关键词：非富勒烯受体有机太阳电池 p3ht 本体异质结开路电压短路电流填充因子

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p3ht与CdTe纳米枝晶p-n异质结敏化ZnO纳米管阵列的光电化学研究

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化学学报 2014年第1期72卷 114-120页

作者：郝彦忠范龙雪孙宝孙硕裴娟河北科技大学理学院石家庄050018

采用电化学方法首先在ITO导电玻璃上制备了一维有序ZnO纳米管阵列,然后在ZnO纳米管阵列上采用电化学方法沉积纳米枝状CdTe,形成了纳米枝状CdTe包覆ZnO纳米管的CdTe@ZnO壳核式复合结构,最后在上述复合结构中旋涂一层p3ht薄膜形成p3ht包覆... 详细信息

采用电化学方法首先在ITO导电玻璃上制备了一维有序ZnO纳米管阵列,然后在ZnO纳米管阵列上采用电化学方法沉积纳米枝状CdTe,形成了纳米枝状CdTe包覆ZnO纳米管的CdTe@ZnO壳核式复合结构,最后在上述复合结构中旋涂一层p3ht薄膜形成p3ht包覆的p3ht@CdTe@ZnO复合薄膜.以此复合薄膜为光活性层组装成半导体敏化太阳电池,研究了该类电池的光电转换性能,对该电池的工作原理进行初步研究,所得太阳电池能量转换效率最高达到1.38%.

关键词： ZnO纳米管纳米枝状CdTe p3ht 半导体敏化太阳电池

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pVA栅绝缘层浓度对p3ht有机场效应晶体管性能的影响(英文)

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发光学报 2014年第4期35卷 470-475页

作者：白潇程晓曼樊剑锋蒋晶郑灵程吴峰天津理工大学理学院天津300384 天津理工大学教育部显示材料与光电器件重点实验室天津光电材料与器件重点实验室天津300384

采用溶液制备法制备了用pVA作为绝缘层、p3ht作为有源层的有机场效应晶体管,研究了不同浓度pVA栅绝缘层对器件性能的影响。实验结果显示,以质量分数为8%的pVA溶液制备的栅绝缘层具有最好的性能,器件的场效应迁移率为0.31 cm2·V-1·s-1... 详细信息

采用溶液制备法制备了用pVA作为绝缘层、p3ht作为有源层的有机场效应晶体管,研究了不同浓度pVA栅绝缘层对器件性能的影响。实验结果显示,以质量分数为8%的pVA溶液制备的栅绝缘层具有最好的性能,器件的场效应迁移率为0.31 cm2·V-1·s-1,阈值电压为-6 V。进一步分析了pVA栅绝缘层浓度对器件性能提高的原因,结果表明,对于制备溶液化的有机场效应晶体管,选取合适的pVA栅绝缘层浓度非常重要。

关键词：有机场效应晶体管栅绝缘层浓度 pVA p3ht

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退火对活性层p3ht:pCBM性能的影响

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太阳能学报 2011年第2期32卷 220-224页

作者：张亚萍张建军李文杰耿新华赵颖南开大学光电子薄膜器件与技术研究所南开大学光电子薄膜器件与技术天津市重点实验室南开大学光电信息技术科学教育部重点实验室天津300071 河北工业大学材料科学与工程学院天津300130

采用匀胶机旋涂成膜的方法在手套箱中制备了p3ht:pCBM薄膜,详细研究了退火处理对薄膜的吸收、晶体结构以及表面形貌的影响,并全面阐述了它们之间的联系。结果发现退火后薄膜的吸收增强,吸收峰的峰位有所红移,通过XRD测试研究表明是因为... 详细信息

采用匀胶机旋涂成膜的方法在手套箱中制备了p3ht:pCBM薄膜,详细研究了退火处理对薄膜的吸收、晶体结构以及表面形貌的影响,并全面阐述了它们之间的联系。结果发现退火后薄膜的吸收增强,吸收峰的峰位有所红移,通过XRD测试研究表明是因为薄膜出现了不同程度的晶化,主要是p3ht发生了部分晶化。对表面形貌进一步研究发现退火后薄膜的表面粗糙度有所增加,并形成了一定清晰可见的互穿网络,薄膜发生品化,使薄膜性能得到大大改善。将优化得到的材料用于太阳电池中,电池结构为glass/ITO/pEDOT:pSS/p3ht:pCBM/Al,在AM1.5,100mW/cm^2条件下测试获得电池效率1.41%。

关键词： p3ht pCBM 退火吸收晶体结构形貌

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基于p3ht给体的单/双受体平面异质结电池性能及其介电特性

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发光学报 2018年第3期39卷 329-336页

作者：王超余俊乐杨芳魏斌郑燕琼上海大学材料科学与工程学院上海200072 上海大学新型显示技术与应用集成教育部重点实验室上海200072

为了研究分析界面电荷等特性对器件的影响,制备了基于p3ht给体的单/双受体平面异质结(pHJ)有机太阳能电池(OpV)。首先研究了p3ht膜厚、p3ht溶剂和p3ht膜层的干燥时间对器件性能的影响。为了提高p3ht/Sub pc pHJ电池的性能,采用双受体的... 详细信息

为了研究分析界面电荷等特性对器件的影响,制备了基于p3ht给体的单/双受体平面异质结(pHJ)有机太阳能电池(OpV)。首先研究了p3ht膜厚、p3ht溶剂和p3ht膜层的干燥时间对器件性能的影响。为了提高p3ht/Sub pc pHJ电池的性能,采用双受体的三元器件结构(p3ht/Sub Nc/Sub pc),制备了结构为ITO/pEDOT∶pSS/p3ht/Sub Nc/Sub pc/BCp/Al的三元瀑布型OpV器件并研究了Sub Nc层厚度对其性能的影响。结果表明,在二元器件(p3ht/Sub pc)体系中,p3ht溶于氯仿和1,2-二氯苯混合溶剂,成膜后干燥10 min退火获得的器件性能最佳。在三元器件中,随着Sub Nc厚度的增大,器件光电转换效率(pCE)先增大后减小。当Sub Nc厚度为5 nm时,器件pCE达到最大。相比于二元器件,三元器件的各项性能得到明显提升。最后,比较研究了不同厚度Sub Nc薄膜对器件介电特性的影响。

关键词：有机太阳能电池 p3ht 电池性能介电特性

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旋涂速度对制备p3ht有机场效应晶体管性能的影响(英文)

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发光学报 2015年第8期36卷 941-946页

作者：蒋晶郑灵程王倩吴峰程晓曼天津理工大学理学院天津300384 天津理工大学材料科学与工程学院显示材料与光电器件重点实验室(教育部)天津光电材料与器件重点实验室天津300384

采用溶液化的方法制备了以pMMA为绝缘层、p3ht为有源层的有机场效应晶体管。研究了p3ht有源层和pMMA绝缘层的旋涂速度对器件性能的影响。实验结果表明,当p3ht和pMMA的旋涂速度均为2 000 r/min时,器件的性能最佳。峰值场效应迁移率为6.84... 详细信息

采用溶液化的方法制备了以pMMA为绝缘层、p3ht为有源层的有机场效应晶体管。研究了p3ht有源层和pMMA绝缘层的旋涂速度对器件性能的影响。实验结果表明,当p3ht和pMMA的旋涂速度均为2 000 r/min时,器件的性能最佳。峰值场效应迁移率为6.84×10-2cm2·V-1·s-1。结果表明,选择适当的旋涂速度是一种有效提高溶液化制备有机场效应晶体管性能的方法。

关键词：有机场效应晶体管旋涂速度 p3ht pMMA

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