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含2-芳基噻唑和恶二唑取代酰胺衍生物配体的铱(III)配合物的合成、光物理及电致发光性能
摘要: 以芳基噻唑为环金属配体、恶二唑取代酰胺为辅助配体,合成了三种新型铱(III)配合物并进行了表征,研究了其光物理和电化学性质。配合物1-3在乙腈溶液中分别呈现542、555和585 nm的高效磷光发射,光致发光量子产率(PLQYs)分别为0.04、0.03和0.02。在10 wt%掺杂的2,4-二苯基-6-(双(12-苯基吲哚)[2,3-a]咔唑-11-基)-1,3,5-三嗪(Dictrz)薄膜中,由于刚性主体对旋转和振动的极大限制,PLQYs显著提高(配合物1为0.88,配合物2为0.47,配合物3为0.37)?;谡庑┡浜衔锏挠谢⒐舛鼙硐殖隽己眯阅?,最大电流效率分别为20.06、22.20和13.45 cd A-1,最大功率效率分别为13.54、17.31和9.48 lm W?1,CIE坐标分别为(0.46, 0.53)、(0.49, 0.50)和(0.59, 0.40)。
关键词: 铱配合物,芳基噻唑,有机发光二极管,恶二唑取代酰胺
更新于2025-11-19 16:56:35
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三氟磺?;〈颗浜衔锏男滦屠渡坠?
摘要: 对于色纯度高的磷光有机发光二极管(PHOLEDs),我们合成了三氟甲基磺?;〈涮寮傲街趾酋;男滦屠渡颗浜衔铮⊿OCF3pic和SOCF3mpic)。这两种铱配合物表现出相似的光物理和热学性质,但其最高占据分子轨道(HOMO)能级略有差异,分别为SOCF3pic的-5.84 eV和SOCF3mpic的-5.74 eV。采用SOCF3mpic掺杂的器件展现出更高的效率,达到7.17 cd/A和3.7%,优于SOCF3pic掺杂器件(4.03 cd/A和2.78%)。通过二维掠入射X射线衍射(GIXD)表征了SOCF3pic掺杂与SOCF3mpic掺杂的TCTA:4PTPS薄膜从表面到全深度的散射X射线强度,结果显示两者均呈现沿面外方向的择优取向。
关键词: 沿面外方向的优先取向,蓝光磷光,铱配合物,掠入射广角X射线衍射,有机发光二极管
更新于2025-09-23 15:23:52
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通过铱配位方法实现效率超过17%的溶液加工型聚合物太阳能电池
摘要: 商用供体材料PM6被广泛应用于高效非富勒烯聚合物太阳能电池(PSCs)。本研究将不同浓度的铱(Ir)配合物(0、0.5、1、2.5和5 mol%)精确掺杂到PM6的共轭主链中(PM6-Ir0),合成并表征了一系列π-共轭聚合物给体(命名为PM6-Ir0.5、PM6-Ir1、PM6-Ir2.5和PM6-Ir5)。结果表明,该方法能合理调控聚合物给体的分子聚集行为,有效控制相应共混形态及物理机制,最终提升PM6-Irx基PSCs的光伏性能。其中基于PM6-Ir1:Y6(1:1.2,w/w)的最佳器件展现出卓越的功率转换效率(PCEs):武汉大学测试值为17.24%,中国科学院化学研究所测试值为17.32%,认证效率达16.70%,显著高于对照器件PM6-Ir0:Y6共混体系(15.39%)。该研究为突破二元PSCs已报道的最高冠军效率提供了有效途径。
关键词: 铱配合物、形貌、聚合物太阳能电池、功率转换效率
更新于2025-09-23 15:19:57
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含苯基喹啉配体的高效有机发光二极管用饱和红色磷光铱(III)配合物
摘要: 对于有机发光二极管(OLED)应用而言,饱和红色铱磷光材料备受青睐。目前已报道的大多数以2-芳基喹啉或其衍生物为环金属配体的铱配合物均呈现橙红色磷光,其发射峰波长低于620纳米。本研究通过在喹啉环的6位引入三氟甲基(CF3)或氟(F)原子,设计合成了环金属配体2-苯基-6-CF3/F-喹啉(CF3-phq或F-phq),并进一步制备了异配型铱配合物Ir(CF3-phq)2(acac)(Ir-1)、Ir(CF3-phq)2(tmd)(Ir-2)、Ir(F-phq)2(acac)(Ir-3)和Ir(F-phq)2(tmd)(Ir-4)。由于CF3和F的缺电子特性,这些配合物的电子亲和力增强,最低未占分子轨道(LUMO)能级下移,其中含CF3的铱配合物在光致发光中呈现峰值位于627-632纳米的饱和红色磷光。同时,通过将辅助配体从乙酰丙酮(acac)更换为2,2,6,6-四甲基-3,5-庚二酮(tmd),器件的发光性能得到显著提升。基于Ir(CF3-phq)2(tmd)的红色OLED实现了纯红光电致发光,其国际照明委员会(CIE)坐标为(0.67, 0.33),最高亮度达12695坎德拉每平方米,最大外量子效率为14.96%,并在实用亮度1000坎德拉每平方米时仍保持高达9.62%的外量子效率。这是首次通过在2-苯基喹啉配体喹啉环6位进行结构修饰获得饱和红色铱磷光材料的成功案例。
关键词: 铱配合物,磷光有机发光二极管(PhOLEDs),饱和红色,2-苯基喹啉,三氟甲基
更新于2025-09-23 15:19:57
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通过引入铱配合物作为聚集形态重塑助剂实现高效厚膜体异质结聚合物太阳能电池
摘要: 厚本体异质结(BHJ)聚合物太阳能电池(PSCs)的形貌控制是决定其功率转换效率(PCE)的关键因素。特别是在相分离构建过程中,聚集形貌对厚BHJ中给体/受体(D/A)水平与垂直梯度分布的控制起着重要作用。本工作将新型铱配合物(tfmppy)?Ir(tpip)引入PffBT4T-2OD:PC71BM活性层作为"聚集形貌重塑助剂",形成水平和垂直方向上细长的聚集形态。通过详细表征活性层形貌发现,5%(tfmppy)?Ir(tpip)的加入使PffBT4T-2OD聚集形态保持1:2.5长宽比的同时维持高结晶度。此外,研究结果表明该配合物通过增加D/A界面接触面积促进了激子解离和电荷传输,从而使短路电流(JSC)和填充因子(FF)同步提升,最终实现20.3%的PCE增益。
关键词: 电荷传输、聚合物太阳能电池、厚体异质结、聚集重塑辅助剂、铱配合物
更新于2025-09-23 15:19:57
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含铱配合物发光体的近红外有机电致发光器件中的量子效率滚降效应
摘要: 测量并分析了作为近红外发光体应用于有机发光二极管(具有高达约3%、1.5%和1%的显著外量子效率)中的铱(III)配合物——即Ir(iqbt)2(dpm)和Ir(iqbt)3(iqbt=1-(苯并[b]噻吩-2-基)异喹啉配体,dpm=2,2,6,6-四甲基-3,5-庚二酮配体)的电致发光量子效率滚降现象。研究了发射体以5–6重量%掺杂于主体基质中的双层溶液加工结构及增加空穴传输层的类三层结构。采用三重态-极化子、Onsager电子-空穴对解离和三重态-三重态湮灭模型来复现实验数据。确定铱发射体中三重态的相互湮灭是控制中等滚降的主要因素,而铱发射体与主体基质间的相互作用可能性较低。通过拟合程序估算出相关速率常数为(0.5?12)×10?12 cm3/s,该数值对于无序有机体系而言偏高,归因于所采用模型的简化性。因此推断存在其他机制共存,但这些机制对整体发光猝灭的贡献较小。
关键词: 红外发射器、铱配合物、量子效率滚降、三重态-三重态湮灭、有机发光二极管
更新于2025-09-23 15:19:57
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N-嵌入与非嵌入阳离子磷光铱(III)配合物的结构与光学性质比较
摘要: 我们设计并合成了N-嵌入多环基阳离子型Ir-NO配合物以及非嵌入型Ir-N和Ir-O配合物。单晶结构表明,Ir-NO中的N-嵌入多环单元具有一定平面性,并诱导一个分子的2,2'-联吡啶部分与另一个分子的两个多环单元之间产生有趣的π-π堆积,其最短分子间距离均为3.24 ?,这使得2,2'-联吡啶配体产生更强的结构畸变(扭转角为12.70°),相比Ir-N(5.51°)和Ir-O(8.11°)更为显著。出乎意料的是,Ir-N和Ir-O在溶液中均呈现深红色发光,而Ir-NO则无发光现象。然而,所有配合物在其各自的聚苯乙烯(PS)薄膜中均表现出显著的发光性能,且Ir-NO的发射寿命长于Ir-N和Ir-O。DFT计算显示,Ir-NO和Ir-N具有罕见的配体到金属电荷转移(3LMCT)激发态特征,这与Ir-O的金属到配体电荷转移(3MLCT)激发态性质形成对比。
关键词: 铱配合物、N-嵌入多环配体、磷光阳离子、聚苯乙烯薄膜
更新于2025-09-23 03:27:34
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调节N-杂环卡宾配体铱配合物的电化学发光性能
摘要: 制备了一系列五种通式为Ir(dfppy)?(C^C)的异配位Ir(III)配合物(其中dfppy代表2-(2,4-二氟苯基)吡啶,C^C代表双齿环金属化苯基取代的咪唑啉基配体)。该咪唑啉基配体的环金属化苯环在2、4位上或未取代,或带有供电子基团(OMe和Me)或吸电子基团(Cl和F)。通过元素分析、核磁共振波谱、循环伏安法以及紫外-可见吸收和发射光谱对合成的Ir(III)配合物进行了表征。采用单晶X射线衍射测定了四种Ir(III)配合物的分子结构。这些Ir(III)配合物在乙腈溶液中于室温下均表现出强烈的光致发光,量子产率(ΦPL)介于58%至86%之间。循环伏安实验显示每个配合物均存在一个氧化过程(形式上归属于金属中心)和两个基于配体的还原过程。配合物1-5均产生中等到强烈的湮灭型和共反应剂型电化学发光(ECL)。结合电化学、光谱及理论研究结果,可深入理解其电化学发光行为。
关键词: 铱配合物、电化学发光、循环伏安法、光致发光、N-杂环卡宾配体
更新于2025-09-23 08:49:51
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光电器件的最新进展 || 引言章节:铱配合物作为有机发光二极管(OLEDs)的理论分析
摘要: 光电子学是电子学中专注于发光或光探测器件的一个特定分支,该术语在更广义的范畴中使用。这类器件包括发光器件(LED和灯泡)、导光器件(光纤)、光探测器件(光电二极管和光敏电阻)以及受光控制的器件(光隔离器和光电晶体管)。作为电子学与光学有趣的结合体,光电子学在电信、军事、医疗领域、固态器件(传感器、红外发射器和激光发射器)以及自动控制系统中有着广泛应用。其他同类器件如光敏电阻和光伏器件也用于各种应用场景。如今,光电探测器在实现对电磁波谱中紫外线、可见光和红外线波段的高效、灵敏且低噪声探测方面面临着重大挑战。
关键词: 有机发光二极管、光电子学、磷光发射、铱配合物、理论分析
更新于2025-09-19 17:13:59
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通过器件优化提高光伏性能的小分子铱配合物有机太阳能电池
摘要: 基于小分子铱配合物的有机太阳能电池(OSCs)其功率转换效率(PCEs)低于纯有机/聚合物同类器件。为进一步提升此类OSC性能,我们报道了一种双层器件结构——通过依次旋涂p型聚合物半导体(聚[4,4'-双(2-丁氧基羰基-[2,2'-联噻吩]-5,5-二基)-交替-(2,2'-联噻吩-5,5'-二基)])(PDCBT)层与以环金属化铱配合物(TBzIr)为给体、PC71BM为受体的体异质结(BHJ)层制成。相较于原始TBzIr:PC71BM BHJ器件,该PDCBT/TBzIr:PC71BM双层结构展现出相同的高开路电压0.92 V,同时将短路电流从9.25提升至11.14 mA cm?2,填充因子从0.46增至0.61。插入的p型PDCBT层可提供额外光吸收、辅助上层BHJ混合物形成优化形貌,并创造补充的给体-受体界面以促进激子解离。因此PCE从TBzIr:PC71BM的3.91%显著提升至PDCBT/TBzIr:PC71BM的6.17%。据我们所知,这是迄今报道的小分子铱配合物基有机太阳能电池最高效率。
关键词: 双层器件结构、功率转换效率、有机太阳能电池、小分子、铱配合物
更新于2025-09-19 17:13:59