机场效应晶体管最重要场效应迁移率μ和电流开关比Ion/Ioff就对应于其应用的有机半导体的电荷迁移率好电流开关比[4-5]。迁移率越高器件的反应速度就越快越利于实际应用,出于对此的考虑,要求OFET的迁移率至少达到0.01cm2/(V•s),开关比大于103 [11]。有机场效应晶体管(OFET)的场效应迁移率同时也与有机半导体材料的分子结构有关,特别是受分子的共轭性及聚集态堆积所影响[3]。此外,有机半导体材料的纯度、操作温度以及有机场效应晶体管电极的接触电阻等对其场效应迁移率也有着重要影响[12]。目前综合来说,并五苯及其衍生物是最理想的有机场效应晶体管应用材料,其薄膜器件的迁移率文献报道最好的高达3.3cm2•V-1•s-1,开关比大于106 [12],同时,寻求电荷迁移率高的有机半导体材料,特别是n-型有机半导体材料,是该领域的一个重要研究目标。
2有机太阳能电池
目前,已经开发出了第三代的太阳能电池。第一代是由单基硅和多基硅为主制作的传统硅基太阳能电池。第二代是以GaAs、CIGS和CdTe等化合物制成的薄膜太阳电池。第三代太阳电池则是采用最新的有机半导体技术制作的有机太阳能电池。有机太阳能电池作为第三代太阳能电池的代表,具有制备简便、能量转化率高、可降解对环境无污染等优点,越来越受到人们的广泛关注。相关专家预计,新兴的有机太阳能电池,将因其清洁廉价等特点引起世界能源使用方式的革命性转变[13-15]与前两代传统太阳电池相比,有机太阳电池如果应用于通信卫星可以大大提高光电应用率,因为其更轻、更薄,而且在同等体积展开后有机太阳能电池的受光面积远远大于传统的硅基太阳能电池。现在有机太阳电池因其轻薄柔性清洁的特点,已经开始应用于个人笔记本电脑,手机等便携电子设备的电源中[16]。
虽然有机太阳能电池拥有着上述的众多优点,但其单位光电转化效率低,寿命短的缺陷也是无法辩驳的。现在,各个国家的各研究机构也都在为完善有机太阳能电池而努力着,如美国的国家可回收能源实验室、太阳能公司、麻省理工大学以及加拿大、英国、德国、澳大利亚、荷兰、法国和日本的许多大学与公司都在从事这项工作[17-20]。根据最新研究结果表示,目前有机太阳电池的研究成果取得较好进展,已经可以达到工作效率接近10%,工作寿命5年以上[21-22]。
自2005年开始有机太阳电池的研究与开发已经持续了10年,随着近些年的研究结果表明[23],有机太阳能电池产业化已经出现曙光,我们有理由相信在不久的将来有机太阳能电池将得取代传统硅基太阳能电池,得到广泛应用。
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