2020年度报告

2020年度重点室考核报告（上报版）.doc

本年度，实验室围绕4个既定研究方向开展研究工作，主要进展如下，具体内容详见报告：具有热激活延迟荧光（TADF）的新兴材料为所有荧光白色有机发光二极管（WOLEDs）开辟了一条新途径，这样就可以充分利用无贵金属纯有机材料的电激子。并且由于TADF发射器和白色器件结构的概念改进，最近在最大外部量子效率（EQEmaxS）方面取得了重大突破。尽管如此，基于TADF的白色设备的最大功率效率（PEs）仍然远远不能令人满意，此外，设备的稳定性也远远没有达到商业应用的要求。段炼团队提出了一种先进的激基复合物系统，通过将双极性电荷传输π间隔层引入电子给体（D）和电子受体（A）中，以增加它们的半衰期变色发射距离，同时保持优异的传输能力。以螺氟烯为π间隔基，3,3′-双卡唑为D单元，2,4,6-三苯基-1,3,5-三嗪为A单元，构建了具有天蓝色发射和快速反向系统间交叉过程的π-D和π-A激基复合物。在单个发射层中结合该激励物形成主体、蓝色TADF敏化剂和黄色常规荧光掺杂剂，所制备的温白光发射器件同时具有3.08 V的低驱动电压、21.4%的外部量子效率和显著的提高的T80（在1000 cd m-2条件下大于8200小时），同时所有全荧光WOLEDs中新基准PE为69.6 lm W-1。该文章近日以题为“A π–D and π–A Exciplex‐Forming Host for High‐Efficiency and Long‐Lifetime Single‐Emissive‐Layer Fluorescent White Organic Light‐Emitting Diodes”发表在知名期刊Adv. Mater.上，第一作者为张晨博士。

除电池外，基于钙钛矿材料的光电探测器也取得良好进展。董桂芳副教授课题组基于钙钛矿材料的光电探测器， 通过器件结构设计，采用氧化锡空穴阻挡层，有效降低暗电流；器件响应度超过5 A/W, 核心指标比肩Si光探测器。基于该探测器，对其余OLED结合构筑的有机光通信系统进行测试，发现器件暗电流在1V偏压下低于1微安，光暗电流比超过1000倍，光电响应速度超过70 khz,有望实现高速高质量的光信号传输。基于该想法，通过TENG驱动OLED，按压不同面积的TENG，控制OLED的输出亮度，并将不同亮度下接收到的信号进行模数转换，实现对肢体语言的编码和传输。基于该系统，通过对TENG发出的指令信号二进制编码，实现了人手对机器手的手势语言控制，并实现了在2000V高压负载下的信号传输。展示出了钙钛矿材料在有机光通信系统中的巨大应用潜力。