共轭聚合物共混物相形态调控与相界面性能

构建有利于有机光电器件性能提高所需要的各种薄膜形态结构，揭示界面在能量传递和电荷转移的作用，构建相态调控、相界面性质与性能关系，对有机光电器件的性能提高与商业化具有重要意义。本项目将高分子物理与有机光电器件物理相结合，借鉴从非共轭聚合物共混物和嵌段共聚物模型体系获得的知识，研究更为复杂的共轭体系的薄膜相分离动力学过程、有序相态和相区尺寸调控、相界面性质与器件性能关系，主要内容包括：（1）共轭聚合物共混物和嵌段共聚物薄膜相分离的动态过程；（2）利用共轭聚合物共混物相分离以及嵌段共聚物相分离构筑纳米结构互穿网络和有序纳米体异质结结构。结晶性共轭聚合物在纳米有序受限条件下的结晶结构及微晶尺寸的变化，结晶与相分离的耦合和竞争关系。（3）相分离过程中形成的界面的结构、组成、厚度以及稳定性对界面上激子分离和激子扩散动力学过程的影响。（4）揭示薄膜形态、相界面对器件性能的影响规律。

共轭聚合物活性层薄膜形态和界面修饰是有机光电器件中的重要研究主题。本项目创新成果如下：（1）通过控制溶液聚集状态的分子内构象转变和分子间面向堆积转变机制，协同调控成膜动力学，实现大面积、高有序、无缺陷的高分子光电薄膜制备。（2） 通过调控分子间相互作用，富勒烯的扩散与聚集以及成膜动力学，实现了聚合物结晶诱导相分离和富勒烯聚集诱导相分离，构建了利于激子解离和电荷传输的给受体互穿网络，发展了界面材料与纳米结构，制备了倒置、叠层器件结构器件，PCDTBT:PC70BM叠层电池PCE=6.88%。（3）构建了利于提高发光效率和载流子传输平衡的发光层薄膜聚集态结构，开发出高性能磷酸酯聚芴/金属铝复合阴极结构，实现了高功函、非活泼铝电极替代低功函、活泼钙电极，溶液加工型白光有机电致发光器件在100 cd/m2亮度下发光效率达到70.6 cd/A,和 47.6 lm/W, 是目前文献报导的最高性能指标。.发表论文45篇，其中影响因子大于3.0学术论文 35篇，授权和申请中国发明专利8项，国际学术会议邀请报告37 人次；培养具有博士学位的副研究员和助理研究员4名。毕业培养博士12人、硕士研究生1人。