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有機光電材料與器件實驗

為了解決染料敏化太陽能電池製作的問題，作者葉常青等 這樣論述：

本專業實驗教材與《有機光電材料與器件》理論課教材相配套，書圍繞有機光電材料與器件理論教學內容設置了33個實驗。包括物質吸收性能和螢光性能測定、螢光化學感測器測定、光致變色性能測試、電致變色器件製作與性能測定、電致發光器件製作與性能測定、有機場效應電晶體製作與性能測定、有機太陽能電池製作與性能測定、有機光導鼓製作與性能測定、強光場與弱光場中上轉換性能測定、有機光記憶體件製作與性能測定。教材重點在於掌握光電材料性質測試、強化對有機光電材料構效關係的理解；特別是通過有機光電器件製作，有助於培養大學生創新創業意識和動手能力。 本書可作為高等院校功能材料專業及相關專業的實驗教材，也可供相關專業研究生和

科研人員自學參考書。 實驗一四苯基卟啉鈀的製備與紫外-可見吸收光譜測定1 實驗二可溶性矽酞菁薄膜的製備與吸收光譜測定8 實驗三8-羥基喹啉鋁的製備與螢光光譜14 實驗四8-羥基喹啉鋁量子產率的測定19 實驗五8-羥基喹啉鋁的瞬態光譜與螢光壽命22 實驗六四苯基卟啉鈀的螢光壽命與磷光壽命的測定25 實驗七芘甲醛螢光化學傳感性能測定27 實驗八Stern-Volmer猝滅常數的測定31 實驗九二茂鐵迴圈伏安曲線的測定35 實驗十含紫精活性層電致變色器件的製作40 實驗十一紫精電致變色器件性能測試43 實驗十二電化學聚合製備聚苯胺薄膜46 實驗十三聚苯胺電致變色膜表徵49 實驗十

四二噻吩乙烯衍生物光致變色性質測定52 實驗十五偏光顯微鏡測定液晶的光學織構55 實驗十六真空手套箱操作58 實驗十七真空鍍膜技術製備8-羥基喹啉鋁薄膜62 實驗十八有機電致發光器件的製作65 實驗十九有機電致發光器件的測試68 實驗二十有機場效應電晶體的製作與測試71 實驗二十一有機全固態太陽能電池製作75 實驗二十二有機太陽能電池性能測試78 實驗二十三染料敏化太陽能電池的製備83 實驗二十四染料敏化太陽能電池表徵87 實驗二十五酞菁銅光導鼓器件製備90 實驗二十六含聚乙烯基哢唑光導鼓的製備與測試93 實驗二十七環氧樹脂膠的製備與光固化96 實驗二十八甲基丙烯酸甲酯光刻膠的製備98 實驗二

十九光刻圖形化實驗101 實驗三十苯乙烯吡啶鹽雙光子上轉換性能測定106 實驗三十一三線態-三線態湮滅上轉換性能測定109 實驗三十二光電記憶體件的製作與性能測試113 附錄1化學軟體簡介117 附錄2常見溶劑的極性參數表121 隨著國家產業結構調整和社會對新興學科人才的需求，國內高等院校近年來陸續增設了功能材料本科專業；有機光電材料作為當今國際上最為活躍的前沿領域之一，隨即成為功能材料專業的核心課程或特色課程。目前，出版的有關有機光電材料與器件的書籍中，多以學術專著為主，不太適合作為本科生的基礎入門教材。為此，作者團隊2014年編寫了《有機光電材料與器件》教材，該書被評

為“十二五”江蘇省高等學校重點教材。 為了與理論課教材相配套，2013年開始編寫《有機光電材料與器件實驗》實驗教材，書中大部分內容來自于編者的博士學位論文或所指導的研究生學位論文，在形成相應的講義後，通過功能材料本科專業實驗多次試用，又經過多次修稿而成。 本實驗教材是按照實驗教科書的要求編寫的。在實驗設計上，考慮到本科生的學習理解能力，先從光電材料性能表徵著手，再到有機光電器件製作與測試，循序漸進；每個實驗均配有思考與討論題，有助於學生通過實驗，進一步理解有機光電材料的基礎知識、基本原理及其構效關係；特別是通過一系列有機光電器件製作，猶如研發一個個新型產品，激發學生學習興趣，有助於培養大學

生創新理念和實踐能力。 全書共列出32個實驗，設計的實驗順序和配套的理論課教材順序一致。實驗一至六介紹物質吸收光譜、熒（磷）光光譜測試、螢光量子產率計算及瞬態熒（磷）光光譜（壽命）的測試；鞏固基本知識、掌握光電材料結構與性能之間的關聯性。實驗七、八介紹螢光檢測的實際應用—螢光化學感測器。實驗九至十四學習光致變色/電致變色器件製作與測試，使學生切身理解這些產品在分子開關和智慧窗方面的應用價值。有機電致發光器件和有機太陽能電池隸屬“綠色照明”和“綠色能源”，最具創新創業潛力；實驗十六至十九介紹了有機電致發光器件製作與測試技術，實驗二十一至二十四介紹全固態太陽能電池和染料敏化太陽能電池製作和測試技

術，這些實驗將會引起學生極大的興趣。實驗二十七至二十九介紹了與器件封裝相關的光刻膠材料與封裝技術。有機非線性光學材料與應用，這是一個與雷射技術應運而生的領域，本著反映本學科最新知識和新技術，本教材設計了實驗三十和三十一。介紹從強光場到弱光場下的雙光子過程上轉換，這是與常規螢光完全不同的發光機制。此外，實驗十五介紹如何使用偏光顯微鏡觀察液晶薄膜材料的形貌結構，瞭解液晶疇結構與液晶顯示性能的關聯性。實驗二十、實驗二十五、實驗二十六、實驗三十二分別設計了有機場效應電晶體、有機光敏性能測試和有機光存儲實驗，學生通過動手製作器件，瞭解其作為“智慧卡”、影印機/印表機“光導鼓”和“光碟”的工作原理，激發學

生學習興趣、培養創新理念和創業能力。 2013年作者獲得江蘇省高等學校重點教材建設資助專案資助，在此專案啟動下參考了相關專著和文獻，並結合多年來教學和科研的工作完成此稿。其中實驗一至十二由王筱梅編寫、實驗十三至十五由梁作芹編寫、實驗十六和實驗二十至二十二由丁平編寫、實驗十七至十九由周宇揚編寫、實驗二十三至二十五由陳碩然編寫、實驗二十六至三十二由葉常青編寫。全書由葉常青、王筱梅和丁平進行了最後的匯總、修改和定稿。 在此，作者特別要衷心感謝國家自然科學基金專案（50273024，50673070，50973077，51273141和51673143）的資助，感謝江蘇省高校優秀科技創新團隊建設項

目和江蘇省優秀青年基金專案（BK20170065）的資助。 借此機會，作者還要感謝實驗室全體研究生，他們的研究結果進一步豐富了本教材的內容。最後感謝化學工業出版社給予的大力幫助。 由於編者水準有限，疏漏和不足在所難免，謹請批評指正。 編者 2017年9月於蘇州石湖