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碳纳米管掺杂对聚合物聚(2-甲氧基-5-辛氧基)对苯乙炔-PbSe量子点复合材料性能的影响

屈俊荣 郑建邦 王春锋 吴广荣 王雪艳

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碳纳米管掺杂对聚合物聚(2-甲氧基-5-辛氧基)对苯乙炔-PbSe量子点复合材料性能的影响

屈俊荣, 郑建邦, 王春锋, 吴广荣, 王雪艳

Effect of carbon nanotubes on the properties of polymer MOPPV-PbSe quantum dot composites

Qu Jun-Rong, Zheng Jian-Bang, Wang Chun-Feng, Wu Guang-Rong, Wang Xue-Yan
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  • 基于碳纳米管的良好导电性、激子传输性能和量子点聚合物复合材料高的光电转换性能, 采用原位缩合法制备了聚合物聚(2-甲氧基-5-辛氧基)-对苯乙炔(MOPPV)功能化碳纳米管(SWNT)-PbSe量子点复合材料, 通过对复合材料的X射线衍射、透射电子显微镜和紫外可见吸收光谱研究, 发现MOPPV, SWNT与PbSe量子点可以有效地复合, 且SWNT与MOPPV形成网状结构; PbSe量子点尺寸为5.75 nm, 其可均匀地分散在MOPPV-SWNT基体中形成包覆或镶嵌结构, 并发生了光诱导电荷转移.通过对复合材料的光电性能研究发现, 当MOPPV, SWNT, PbSe三者的质量比为1: 0.3 : 1 时其光电性能最好, 开路电压为0.556 V, 短路电流为2.133 mA, 填充因子为34.48%, 转换效率为0.452%, 与聚合物MOPPV-PbSe量子点复合材料材料相比, 光电性能提高了2–3倍.
    According to single-walled carbon nanotube good conductivity, baryon transmission performance, and high photoelectric conversion performance of quantum dot composite material, in this letter, we use in situ condensation method to prepare polymer/poly (2-methoxy, 5-oc-toxy)-1, 4-phenylenevinylene (MOPPV)-single walled carbon nanotubes/PbSe quantum dot composites and use X-ray diffraction, transmission electron microscope, UV-vis absorption spectroscopy to study their characteristics. The results indicate that MOPPV, SWNT and PbSe quantum dots can be effectively combined, especially the SWNT and MOPPV form a network structure in MOPPV matrix, and PbSe quantum dots, each with an average size of 5.75 nm, can be dispersed to form a coating or mosaic structure in the polymer substrate of MOPPV-SWNT, producing the light induced charge transfer phenomenon. The study of composite photoelectric performance shows that when the polymer MOPPV, SWNT, PbSe have their mass ratio of 1: 0.3: 1, the composite photoelectric performance is best: open circuit voltage is 0.556 V, short circuit current is 2.133 mA, fill factor is 34.48%, conversion efficiency is 0.452%. Compared with the polymer MOPPV-PbSe quantum dots composite materials, the optoelectronic properties are increased by 2-3 times.
    • 基金项目: 西北工业大学博士论文创新基金(批准号: CX201324)资助的课题.
    • Funds: Project supported by the Innovation Fund of Doctoral Dissertation of Northwestern Polytechnical University, China (Grant No. CX201324).
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出版历程
  • 收稿日期:  2013-01-22
  • 修回日期:  2013-03-04
  • 刊出日期:  2013-06-05

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