磷氧基(P=O)有机功能材料－一类潜在高稳定性有机光电材料

由于具有易合成纯化、低成本等优点，磷氧基功能材料，作为电子传输、发光层主体材料，在有机发光二极管、有机光伏器件研究中，受到越来越多重视。

针对磷氧基材料在有机光电器件中稳定性的疑虑，朱旭辉与实验室彭俊彪教授等合作研究了一类双磷氧基电子传输型材料BiNa-BiDPO在OLED器件中应用(Tg » 112 °C; EHOMO » -6.12 eV，ELUMO » -2.77 eV；me = 1.6-8.4 × 10-5 cm2 V-1 s-1 at E = 2-5 × 105 V cm-1)。

在恒电流驱动下，OLED器件(ITO/m-MTDATA:F4-TCNQ/NPB/MADN:DSA-Ph/BiNa- BiDPO/Bphen:Cs2CO3/Al)显示出较好的稳定性：t1/2 = 172 h @ 1000 cd m-2）；并揭示了之前报道的磷氧基电子传输材料，可能是由于在空气中易吸水，导致形貌不稳定(P.E. Burrows, A. B. Padmaperuma, L. S. Sapochak, P. Djurovich, M. E. Thompson, Appl. Phys. Lett. 2006, 88, 183503)。

上述结果发表在Org. Electron. [2016, 28, 269-274]。

进一步优化OLED器件结构以及磷氧基材料分子结构，稳定性有望大幅度提高  (如左图所示)，相关研究正深入开展。

另，近期該课题组利用三芳基磷氧基团修饰菲咯啉单元，得到一类通用型有阴极界面材料Phen-NaDPO (Tg＝116 oC；me＝~10-4 cm2 V-1 s-1 at E = 8 × 105 V cm–1)，可大幅度降低Ag、ITO、HOPG等基底功函。采用其修饰的     Ag、Al为阴极的OPV器件(ITO/PEDOT:PSS/PTB7:PC71BM/CIM/cathode)，分别获得7.5%和8.56%的光电转换效率，超过Ca/Al器件(PCE = 7.31%)。并且光电转化效率受阴极界面层厚度  (在15 nm范围以内)影响较小。考虑到阴极材料的稳定性，有效修饰Ag等阴极显得特别重要。这项工作发表在Adv. Funct. Mater. (2014, 24, 6540)，作为亮点在MaterialsViewsChina报道(http://www. materialsviewschina.com/2015/ 12/versatile-organic-molecules-used-in-organic- photovoltaic-cell-cathode-interface-material/)， 并在国际知名有机光电材料网站平台销售(http://www.1-material.com/new-small- molecular-cathode-modifier-phen-nadpo/)。该类阴极界面材料，也有望应用于印刷型OPV器件。