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oe1(光电查) - 科学论文

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  • 解开有机光电子刺激器件中的光法拉第效应与光伏容效应

    摘要： 光作为一种多功能且无创的生理响应激发手段，为解决基础研究和生物医学技术中的问题提供了方案。光遗传学方法的复杂性和局限性推动了光电替代技术的研发。近年来兴起的一类方法采用有机半导体作为活性光吸收材料。有机半导体因其高光学吸收系数、机械柔韧性、能在湿润环境中工作以及潜在的生物相容性而脱颖而出，可实现传统无机材料无法达成的超薄微创形态。当有机半导体在水介质中受光激发时，能将光转化为：(1) 光热效应、(2) 光化学/光催化氧化还原反应、(3) 电解双层电容充电、(4) 光法拉第反应。实际条件下这些效应可能共存，理解它们对观测到的生理现象的作用是关键研究领域。本文通过我们团队及过去数年其他研究者的工作，评估光法拉第效应与光电容效应的最新认知图景，并提供可用于基准测试有机光电子刺激装置的简易实验方法。

    关键词： 神经刺激、光刺激、生物电子学、有机电子学、光电化学

    更新于2025-09-23 15:21:01

  • 石墨烯上有机半导体晶体的电荷转移控制生长

    摘要： 控制有机半导体（OSCs）的生长行为至关重要，因其决定了其光电特性。为此，采用具有电子态可调性的石墨烯模板，通过调控OSCs吸附分子与石墨烯间的范德华相互作用来影响OSCs生长。然而在许多石墨烯-分子体系中，吸附分子与石墨烯模板间的电荷转移会引发另一重要相互作用——这种电荷转移诱导的相互作用从未被纳入OSCs生长方案考量。本研究以富勒烯（C60）为模型化合物，探究了电荷转移对石墨烯-OSCs异质结构形成的影响。通过对石墨烯模板进行原位电掺杂来抑制C60吸附分子与石墨烯间的电荷转移，实现了C60薄膜在石墨烯上的逐层生长。该条件下石墨烯-C60界面不存在费米能级钉扎，因此基于此界面制备的势垒二极管展现出接近理想肖特基-莫特极限的高效载流子注入势垒调控特性。此外，优化后的C60薄膜表现出高达2.5 cm2 V?1 s?1的场效应电子迁移率。这些成果为构建高效光电石墨烯-OSCs混合材料应用提供了有效途径。

    关键词： 生长模板、有机半导体、有机电子学、石墨烯、电荷转移

    更新于2025-09-23 15:19:57

  • 使用回收透明导电基板制造的高性能有机太阳能电池

    摘要： 有机太阳能电池（OSC）的功率转换效率（PCE）近年来持续提升，但这些新兴光伏器件仍存在使用寿命较短的问题。为促进循环经济并减少昂贵的电子材料浪费，我们探索通过系列溶剂依次超声处理后热退火的方法，从非富勒烯OSC中回收耐用的氧化锌包覆氧化铟锡（ITO/ZnO）。采用适当的清洗流程后，回收的ITO/ZnO基底可获得8.65%的PCE，与新鲜制备基底（8.73%）相当。研究还发现异丙醇会逐步去除氧化锌层，因此在同一基底多次连续回收时应避免使用。经10次回收实验显示：含异丙醇与不含异丙醇处理的ITO/ZnO基底分别获得5.14%和7.93%的PCE。通过优化回收流程，我们提出了一种简单策略，可显著延长有机电子设备中透明电极基底的使用寿命，并减少电子工业废弃物产生量。

    关键词： 回收利用、氧化锌、PBDB-T、有机电子学、非富勒烯受体

    更新于2025-09-23 15:19:57

  • 基于颜色可调无机胶体量子点的发光电化学电池

    摘要： 大面积超薄发光器件目前正激发着全球建筑师及室内外汽车设计师的灵感。发光电化学池（LECs）与量子点发光二极管（QD-LEDs）属于最具前景的下一代柔性大面积照明技术器件概念。这两种方案均采用溶液法制备工艺，使其在卷对卷制造或喷墨打印等低成本应用领域极具吸引力。但两者各具独特优势：LEC活性层包含离子组分，可省去额外的有机电荷注入传输层和反应性阴极材料，因而以简约的器件结构见长；QD-LED则以色彩纯度与丰富性取胜——胶体量子点（QDs）作为半导体纳米晶体能实现高产率发光，且通过材料组分与尺寸调控即可在整个可见光谱范围内轻松调谐发光颜色。现有新兴技术通过两种方式融合二者潜力：或在典型LEC架构中引入额外量子点，或用量子点/钙钛矿纳米晶体完全替代有机LEC发光层，同时保留移动离子带来的简易LEC结构特性。

    关键词： 有机电子学、钙钛矿、发光、电致发光电池、量子点

    更新于2025-09-23 15:19:57

  • 可扩展D-A-D π-共轭寡聚物作为体异质结太阳能电池p型有机材料的合成与评估

    摘要： 报道了四种新型供体-受体-供体π共轭扩展寡聚物的合成与表征，这些寡聚物以萘并[1,2-b]噻吩-4-甲酸酯或苯并[b]噻吩并[3,2-g]苯并噻吩-4-甲酸2-辛基十二烷基酯作为封端基团，并含有两种不同的共轭核心片段。封端基团通过一系列可持续的有机反应级联序列获得，随后与电子贫乏的π共轭核心——苯并[c][1,2,5]噻二唑及其二氟代衍生物进行偶联。文中报道了这些寡聚物的光电性能。新型化合物展现出良好的成膜特性，当与PC61BM共混制备体异质结有机光伏器件时表现出优异的填充因子，但由于其吸收光谱较弱导致效率较低。

    关键词： 有机电子学、级联有机反应、稠合芳香环、有机光伏、π-共轭寡聚物、体异质结有机太阳能电池、直接芳基化

    更新于2025-09-23 15:19:57

  • 稳定双自由基的电子应用：现状与未来

    摘要： 具有未配对电子的有机分子在分子电子学、自旋电子学和有机电池等先进应用领域极具研究价值，还可能拓展至其他应用方向。其中，双自由基类化合物因其开壳层与闭壳层形式间独特的共振结构而备受关注，这种结构赋予了它们低能带隙和强分子间自旋-自旋相互作用等特性。因此近年来，学界投入大量精力研究双自由基类化合物的合成、结构及基础性质。然而其电子学应用仍处于早期阶段，目前仅有少数双自由基类化合物成功应用于电子器件。本文综述了稳定双自由基类化合物在电子学应用方面的最新进展，并探讨了这类材料在未来电子学应用中的挑战与机遇。

    关键词： 自旋电子学、有机电子学、有机电池、有机场效应晶体管、近红外染料、有机光电探测器、双自由基类化合物、电子应用

    更新于2025-09-23 19:44:15

  • 萘二酰亚胺和苝二酰亚胺——有机电子学中比富勒烯更优的替代品？

    摘要： 二亚胺并苝类分子的LUMO能级与富勒烯高度相当，但该类分子通过芳香核的简单取代或环化形成扩展的π共轭骨架，既能调控HOMO和LUMO能级，又可调节相关带隙。本文重点综述了过去十年中有机薄膜/单晶场效应晶体管的载流子迁移率，以及小分子和聚合物化合物光伏性能方面的最突出成就。

    关键词： 富勒烯、苝二酰亚胺、有机电子学、光伏性能、萘二酰亚胺、载流子迁移率

    更新于2025-09-24 00:47:02

  • 有机光伏电池中通过结晶激活的超厚有机色素层，厚度可达10微米

    摘要： 有机光电器件往往具有有限的厚度。由有机颜料制成的有机发光二极管（OLED）和有机光伏电池（OPV）通常厚度仅为几纳米或几十纳米。而聚合物制成的有机光伏电池厚度通?？纱锸倌擅琢考?，但仍需针对光吸收与电荷传输进行协同优化。本研究证明，通过使用酞菁与富勒烯这对典型颜料组合，结晶化能使10微米厚的颜料层在光伏电池中发挥活性作用。实验证实，厚度远超光学优化所需值的晶体颜料层可用于有机光电器件，且这类器件有望摆脱光学与电荷传输协同优化的设计限制。

    关键词： 体异质结、有机电子学、结晶、有机光伏、颜料、太阳能电池

    更新于2025-09-19 17:13:59

  • 氟代二噻吩并二吡咯并吡咯：有机光电子材料的新构建单元

    摘要： 二酮吡咯并吡咯（DPP）衍生物作为电子受体单元被广泛应用于有机电子学中构建给体-受体（D-A）共轭体系。DPP的3,6位取代芳香环会显著影响DPP基材料的光电性能。本研究采用逐步合成策略制备了单氟代和双氟代二噻吩基-DPP，并获得了双氟代模型化合物的单晶。合成了三种以联噻吩为给体、不同氟代位点的二噻吩基-DPP为受体的聚合物，初步探究了氟代位置对光电性能的影响。

    关键词： 二噻吩基-DPP，二酮吡咯并吡咯，光电性能，有机电子学，氟化

    更新于2025-09-16 10:30:52

  • 3-烷基噻吩并[3,2-b]噻吩的简洁合成：有机电子与光电子材料构建模块

    摘要： 文献中四步合成的3-烷基噻吩并[3,2-b]噻吩通过两步法高产率实现：先由3-溴噻吩制备单酮（即1-(噻吩-3-基硫代)烷-2-酮），再经成环反应完成。该方法简便高效地制备了这类有机电子与光电子应用的重要材料。对铟锡氧化物(ITO)上其电聚合膜的SEM、AFM及接触角(CA)分析表明，随着烷基链增长，聚合物形成疏水性更强的涂层，接触角最高可达107°。

    关键词： 光电子材料、疏水层、合成、有机电子学、3-烷基噻吩并[3,2-b]噻吩

    更新于2025-09-16 10:30:52