Главная » Просмотр файлов » Диссертация

Диссертация (1144191), страница 4

Файл №1144191 Диссертация (Оптические свойства органических нанокомпозитных пленок и влияние на них ионизирующего облучения) 4 страницаДиссертация (1144191) страница 42019-06-23СтудИзба
Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 4)

Нанокомпозиты на основе MEH-PPV/C60БинарноесоединениепроводящегополимераMEH-PPVсфуллереном C60 относится к числу перспективных и недорогих материаловдля разработки оптоэлектронных приборов с требуемыми параметрами.Понимание процессов механизма переноса заряда к электродам и переносазарядамеждудонорно-акцепторнымипарамивзависимостиотконцентрации фуллерена, может быть использовано для улучшенияфотовольтаических свойств объемного гетероперехода. В работе [62]исследовалась проводимость нанокомпозита в зависимости от составасмеси МЕН-PPV/C60, рис. 16.Показано, что при комнатной температуре незначительное изменениеконцентрации фуллерена С60 приводит к изменению проводимостинанокомпозитных пленок на несколько порядков, при этом поведениепроводимостиинтенсивностисоответствуетперколяционнойфотолюминесценциипритеорииИзменениеизмененияобъемнойконцентрации C60 является следствием процессов переноса заряда.В работе [63] показана связь между гашением фотолюминесценции(ФЛ)иусилениемфотовольтаическогоконцентрации С60 в нанокомпозите (рис.

17).эффектаприувеличении31Рис. 16. Спектры фотолюминесценции MEH-PPV и MEH-PPV/C60 с различнымиконцентрациями C60. Возбуждение на длине волны 500 нм [62]Рис. 17. Спектры фотолюминесценции чистого MEH-PPV и нанокомпозитаMEH-PPV/C60 (5%, 10% и 20% C60) [63]32Данные эффекты связаны с фотоиндуцированным переносом заряда междукомпонентами смеси, образующей объемный гетеропереход. Следуетобратить внимание на различную эффективность процессов тушения ФЛ вэтих двух публикациях [62 ,63] при одинаковых концентрациях тушителя –фуллерена.

Это показывает, что на процессы переноса заряда самымсущественным образом влияет структура нанокомпозита, технологияполучения и, возможно, ряд других факторов, что требует дополнительныхисследований.На рис. 18 показана плотность тока короткого замыкания структуры(Isc) как функция освещенности (532 нм).

Нанокомпозиты с концентрациейфуллерена более, чем 20 % демонстрируют линейную зависимостьповедения плотности тока короткого замыкания от интенсивностиосвещения.Рис. 18. Плотность тока короткого замыкания (Isc) как функция освещенности на длиневолны (532 нм) [63]33Отметим, что в литературе рассматриваются и более сложныенанокомпозиты полимер/производные фуллерена. Например, в работе [64]авторы рассмотрели влияние наночастиц Ni в пленки на основе поли(3гексилтиофена) и производных фуллеренов (P3HT:[60]PCBM:Ni).

Авторытеоретически показали, что введение наночастиц Ni в тонкие композитныепленки приводит к увеличению поглощения в спектральном диапазоне 400- 620 нм из-за эффектов поверхностного плазмонного резонанса, при этоммаксимумыповерхностногоплазмонногорезонансасдвигалисьдлинноволновую область при росте диаметра наночастиц Ni.в341.1.3.2. Нанокомпозиты MEH-PPV/H2TPPВ течение последнего десятилетия большой интерес вызываетструктурысопряженныйполимер-порфирин[65].Вработе[66]исследовано влияние добавления производных H2TPP в матрицупроводящегополимераMEH-PPVнафотолюминесцентныехарактеристики материала.

Авторы работы рассматривают механизмыпереноса энергии между компонентами и показывают, что энергетическийобменвнанокомпозитныхпленках,состоящихизMEH-PPVиH2TPP(COOH) (производная мезо-тетрафенилпорфирина), приводит кзначительному усилению ФЛ порфиринового компонента H2TPP(COOH).Спектральные зависимости ФЛ MEH-PPV, H2TPP(COOH) и бинарнойсистемы представлены на рис. 19. В работе делается вывод, чтовозбуждении ФЛ происходит в тонком твердом би-слое междукомпонентами, а перенос энергии между протекает по эффективномубезызлучательному механизму Фёрстера.Характернойфлуоресценциичертойдонораиданногопроцессавозникновениеявляетсяболеетушениедлинноволновойфлуоресценции производных H2TPP.

Безызлучательный перенос энергиипроисходит от донора, находящегося в возбуждённом состоянии, наакцептор через диполь-дипольное взаимодействие. Для двухслойнойпленки MEH-PPV/H2TPP(COOH) передача энергии происходит междудонорными и акцепторными молекулами в окрестности границы раздела.Ожидается,чтоприувеличенииплощадидонорно-акцепторногоинтерфейса в пленке MEH-PPV и H2TPP(COOH), эффективность переносаэнергиибудетувеличена.фотолюминесценцииПриMEH-PPVобразованииикомпозитаH2TPP(COOH)пикииспытываютнезначительное синее смещение на 6 нм и 16 нм соответственно, что авторысвязывают с взаимодействиями между донорами и акцепторами.35Рис.

19. Спектральные зависимости поглощения и ФЛ MEH-PPV, H2TPP(COOH) ибинарной системы [66]Таким образом, актуально дополнительно учить нанокомпозитныематериалы с большой площадью границы межфазного раздела иисследовать эффективность переноса энергии между компонентами.361.1.3.3.Нанокомпозитыквантовые точкиНанокомпозитыполупроводниковыхнаосновеквантовыхполупроводниковыеMEH-PPV/проводящихточекявляютсяполимеровиперспективнымиматериалами для разработки оптоэлектронных приборов с гибкойнастройкой их параметров [67]. Различные сочетания проводящихполимеров и полупроводниковых наночастиц (квантовых точек) позволяютзадать необходимые оптические свойства нанокомпозитов [68], т.к.варьирование размера квантовых точек (КТ) разных материалов позволяетобеспечить необходимый оптический спектр нанокомпозита и егосвойства.Например, в работе [69] были исследованы взаимодействияпроводящего полимера MEH-PPV и наночастиц ZnO в зависимости отконцентрации наночастиц ZnO и температуры (в случае ФЛ).

Былопоказано, что при температуре 297 K при возрастании концентрациинаночастицZnOпроисходитпадениеинтенсивностилинийФЛнанокомпозита, относящейся к MEH-PPV, в то время как интенсивностьлиний ФЛ, относящихся к ZnO, возрастает. При уменьшении температуры(прималыхконцентрацияхнаночастицZnO)наблюдаетсяростинтенсивности линий ФЛ нанокомпозита. При уменьшении температуры(при больших концентрациях ZnO) происходит уменьшение интенсивностьФЛ нанокомпозита. Авторы считают, что динамика изменения спектровФЛ в нанокомпозитных пленках на основе полупроводникового полимераMEH-PPV и наночастиц ZnO при увеличении их концентрации и припонижении температуры соответствует механизму Фёрстера для описанияпроцессов безизлучательного переноса энергии с учетом влияния дипольдипольного и, возможно, диполь-поверхностного взаимодействия.Пониманиемеханизмовизлучательногоибезизлучательногопереноса энергии является ключевым фактором для предсказаниялюминесцентных свойств нанокомпозитных материалов, используемых в37оптоэлектронных приборах.

Один из таких механизмов переноса энергиирассмотрен в работе [70], где перенос энергии по Ферстеру рассмотрен наоснове теории возмущений в адиабатическом приближении. В работе [71]теоретически рассмотрено поведение спектров фотолюминесценцииполимерной матрицы MEH-PPV при различной концентрации доноров наночастиц ZnO. На основании теории Ферстера был выполнен анализпроцесса безызлучательного переноса энергии в такой нанокомпозитнойсистеме. Перенос энергии рассмотрен в рамках приближения слабогодиполь-дипольноговзаимодействиямеждумолекулами,приэтомвероятность переноса энергии может быть выражена через интегралперекрытия спектров ФЛ и поглощения спектров взаимодействующихмолекул.

Для кулоновского взаимодействия электронов донора и акцептораможно выделить следующие основные положения. Скорость переносаэнергии для отдельной донорно-акцепторной пары kD-Aопределяетсявыражениемk D-A = 1/τD (R0/R)6(1),где τD – время жизни возбужденного состояния донора в отсутствиеакцептора. Характерное расстояние R0, на котором вероятность переносаравна вероятности спонтанного перехода, определяется как(0 )6 = 5.86 ∗ ( /4 ) ∫ () ()(1/ 4 )(2),где — квантовый выход фотолюминесценции донора, —показатель преломления среды, F(ν) — спектр фотолюминесценциидонора, нормированный по площади на единицу, () — молярнаядесятичная экстинкция акцептора энергии, ν — частота в см−1.Если в системе присутствует нескольких акцепторов, скоростьпереноса энергии одного возбужденного донора определяется суммойскоростей переноса между донором и всеми имеющимися акцепторами[71]. Взаимодействие по данному механизму могут протекать междуразличнымиобъектами,например,междуорганическойматрицей38полимера и различными неорганическими нановключениями, такими какКТ.Определенные КТ и наночастицы имеют свои уникальные свойства,и путем подбора можно получать нанокомпозит, предназначенный подопределенные задачи.

Например, с помощью КТ сульфида свинца PbSможно изготавливать материалы, имеющие практические приложения вближней инфракрасной (ИК) области спектра. Указанная область широкоиспользуетсядля оптическойсвязи, служит длядистанционногозондирования агропромышленных, фармацевтических и биологическихобъектов.

Квантовые точки сульфида свинца можно считать одними изсамых перспективных допантов для эффективного поглощения солнечнойэнергии в различных солнечных элементах, благодаря сочетанию такихкачеств,какпростотаидешевизнапроизводства,возможностьсинтезировать нанокомпозиты широкого спектрального диапазона.Рис. 20.

ФЛ нанокомпозитов PbS-полимер с тремя различными диаметраминанокристаллов [72].39В работе [72] рассматривались нанокомпозиты, состоящие изнанокристаллов PbS в сопряженной полимерной матрице. Авторысообщают об получении фото- и, что важно, электролюминесценции вдиапазоне от 1000 до 1600 нм с возможностью прецизионной перестройкиспектрального диапазона. Спектр ФЛ нанокомпозитов с перестраиваемойспектральным диапазоне от 1000 до 1600 нм приведен на рис. 20. Данныйэффект основан на использовании лигандов различной длины, служащиедля переноса возбуждений из полимерной матрицы в нанокристаллы.Нанокомпозитные материалы на основе матрицы полимера могутбыть также созданы с органическими включениями [73, 74].

Характеристики

Список файлов диссертации

Свежие статьи
Популярно сейчас
Почему делать на заказ в разы дороже, чем купить готовую учебную работу на СтудИзбе? Наши учебные работы продаются каждый год, тогда как большинство заказов выполняются с нуля. Найдите подходящий учебный материал на СтудИзбе!
Ответы на популярные вопросы
Да! Наши авторы собирают и выкладывают те работы, которые сдаются в Вашем учебном заведении ежегодно и уже проверены преподавателями.
Да! У нас любой человек может выложить любую учебную работу и зарабатывать на её продажах! Но каждый учебный материал публикуется только после тщательной проверки администрацией.
Вернём деньги! А если быть более точными, то автору даётся немного времени на исправление, а если не исправит или выйдет время, то вернём деньги в полном объёме!
Да! На равне с готовыми студенческими работами у нас продаются услуги. Цены на услуги видны сразу, то есть Вам нужно только указать параметры и сразу можно оплачивать.
Отзывы студентов
Ставлю 10/10
Все нравится, очень удобный сайт, помогает в учебе. Кроме этого, можно заработать самому, выставляя готовые учебные материалы на продажу здесь. Рейтинги и отзывы на преподавателей очень помогают сориентироваться в начале нового семестра. Спасибо за такую функцию. Ставлю максимальную оценку.
Лучшая платформа для успешной сдачи сессии
Познакомился со СтудИзбой благодаря своему другу, очень нравится интерфейс, количество доступных файлов, цена, в общем, все прекрасно. Даже сам продаю какие-то свои работы.
Студизба ван лав ❤
Очень офигенный сайт для студентов. Много полезных учебных материалов. Пользуюсь студизбой с октября 2021 года. Серьёзных нареканий нет. Хотелось бы, что бы ввели подписочную модель и сделали материалы дешевле 300 рублей в рамках подписки бесплатными.
Отличный сайт
Лично меня всё устраивает - и покупка, и продажа; и цены, и возможность предпросмотра куска файла, и обилие бесплатных файлов (в подборках по авторам, читай, ВУЗам и факультетам). Есть определённые баги, но всё решаемо, да и администраторы реагируют в течение суток.
Маленький отзыв о большом помощнике!
Студизба спасает в те моменты, когда сроки горят, а работ накопилось достаточно. Довольно удобный сайт с простой навигацией и огромным количеством материалов.
Студ. Изба как крупнейший сборник работ для студентов
Тут дофига бывает всего полезного. Печально, что бывают предметы по которым даже одного бесплатного решения нет, но это скорее вопрос к студентам. В остальном всё здорово.
Спасательный островок
Если уже не успеваешь разобраться или застрял на каком-то задание поможет тебе быстро и недорого решить твою проблему.
Всё и так отлично
Всё очень удобно. Особенно круто, что есть система бонусов и можно выводить остатки денег. Очень много качественных бесплатных файлов.
Отзыв о системе "Студизба"
Отличная платформа для распространения работ, востребованных студентами. Хорошо налаженная и качественная работа сайта, огромная база заданий и аудитория.
Отличный помощник
Отличный сайт с кучей полезных файлов, позволяющий найти много методичек / учебников / отзывов о вузах и преподователях.
Отлично помогает студентам в любой момент для решения трудных и незамедлительных задач
Хотелось бы больше конкретной информации о преподавателях. А так в принципе хороший сайт, всегда им пользуюсь и ни разу не было желания прекратить. Хороший сайт для помощи студентам, удобный и приятный интерфейс. Из недостатков можно выделить только отсутствия небольшого количества файлов.
Спасибо за шикарный сайт
Великолепный сайт на котором студент за не большие деньги может найти помощь с дз, проектами курсовыми, лабораторными, а также узнать отзывы на преподавателей и бесплатно скачать пособия.
Популярные преподаватели
Добавляйте материалы
и зарабатывайте!
Продажи идут автоматически
6489
Авторов
на СтудИзбе
303
Средний доход
с одного платного файла
Обучение Подробнее