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近年来,材料学的发展日新月异,包括有机电致发光二极管、有机场效应晶体管、有机光伏太阳能电池在内的有机光电器件的发展受到科研领域的广泛关注。其中,作为照明和显示使用的有机电致发光二极管(OLED),具有响应快,全固态,宽视角,制备工艺简单,超薄,兼容柔性等优点,成为了下一代柔性显示、柔性照明领域的一大新星。与传统光电器件相比,柔性光电器件具有可弯折、质量轻、应用环境多样、安装成本低等一系列优点。 然而,传统材料与制备工艺已经越来越难以满足人们对于新一代光电器件可弯曲、高性能的要求。一方面,传统的用于光电器件的透明导电薄膜氧化铟锡(ITO)含有稀有金属,随着全球储量的减少,生产成本越来越高,并且其物理性质脆,不易制备可弯曲光电器件。另一方面,虽然OLED技术飞速发展,其内量子效率已经接近100%,但受限于多层薄膜结构中的模式问题,大部分OLED器件的发光能量被限制于OLED多层结构中而难以耦合输出,致使其外量子效率仅仅可达到20%左右,大部分能量以其他形式损耗掉了。 针对上述问题,本文对高性能透明电极,尤其是基于柔性基底的叠层透明电极进行了研究,并且开发出一种兼容于柔性透明电极制备过程的光萃取纳米结构制备工艺,以此制备出了具有光萃取能力的柔性OLED器件,实现光耦合输出效率的提高。我们还进一步将该柔性透明电极的应用拓展到光伏太阳能电池领域,并做了探索性研究。本文主要工作分为以下三个部分: (1)提出基于CuSCN外电介质层的叠层柔性透明导电薄膜。利用CuSCN作为外介质材料,Ag作为导电金属层,ZnO作为内电介质材料,制备了叠层透明电极PET/ZnO/Ag/CuSCN(ZAC),实现了可见光波段(400nm-800nm)平均透过率大于93%,方块电阻小于10Ω/sq。且其柔韧性良好,方阻在70%RH空气中储存1200h无衰减。 (2)制备了具有光萃取能力的PET/ZAC电极及其OLED器件。我们提出一种用于柔性基底兼容于电极制备过程的结构化手段,并且从能量分布以及模式耦合的角度分别运用有限时域差分(FDTD)和传输矩阵的方法研究该结构的光萃取能力。制得的带有纳米结构的柔性OLED器件,其光萃取效率明显提高,电流效率从玻璃基底无结构器件的13.5cd/A上升到23.4cd/A。 (3)探索了柔性ZAC电极在光伏领域的应用,制备了基于该柔性透明电极的有机太阳能电池。并且对钙钛矿太阳能电池的界面工程进行了探究,制备出了性能优异的混合无机空穴传输层。相较于PEDOT∶PSS做空穴传输层的电池器件,基于混合无机空穴传输层的钙钛矿太阳能电池开路电压和短路电流得到提升,光电转化能力增强。