丝素蛋白基底柔性有机光电子器件

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1、学校代码：１０２化学号：２０１３４２１４００８《州乂爭Ｉ細誦ＶＥＲＳＩＴＹ……卽，ＳＯＯＣＨＯＷＵＮＩ丝素蛋白基底柔性有机光巧器件ＦｌｅｘｉｂｌｅＯｒｇａｎｉｃＯｐｔｏｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃＤｅｖｉｃｅｓｏｎＳＵｋＦｉｂｒｏｉｎ刘玉强研究生姓名孙宝全专业名称、桃稱学与工程研究方向半导体纳米材料圓备与应用功能纳米与软物质研究院所在院音ｇ２０１６年４月论文提交日期苏州大学学位论文雜创性声明本人郑重声明；所撼交的学位论文是本人在导师的指导下，独立进行研究Ｘ作所取稱的成果。除文中己经注明引用的内容外，本

2、论文不含其他个人或集你Ｂ经发表或撰写过的研究成果，也不含如获得苏州大学或其它教育机构的学位证书而使羯进的材料。对本文的研究作出蓮要贡献的个人和集体，均己巧文中Ｉ乂明确方式标明。本人承担本声明的法律责任。Ｗ若论文作者签名：Ｊｄｌｋ；ｊ口期苏挪大学学位论文使用授极声明本人完全了解苏州大学关于牧集、保存和使用学位论文的親定，目。Ｐ；学位论文著作权归属苏州大学本学位论文电子文档的内容和紙－－质论文的內容相致。苏州大学有权向国家固书馆、中圍化科晓文献僖息儀报中也、中園科学技术信息研巧所（含方方数繼电子出版社）、中園学术期刊（光盘版）电子杂志社送

3、交本学位论文的复印件和电子文档，化许论文被蒼闽和借阅，可＾处采用影印、缩印或其他复銷手段保存和汇编学位论文，可将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进巧检索。涉密论文口。本学位论文属在年？＿月解密后适用本规定＾非涉密论文巧＇论文作者签名；＾步日期；如导师签名；布日期；淹也丝素蛋白基底柔性有机光电子器件中文摘要中文摘要有机光电子器件作为一种新型电子产品，因其柔性轻薄，易大面积制备，价格低廉等特点，备受关注。随着光电子和生物医学技术的发展，有机光电子有可能进一步融入日常生活，研制生物相容性良好，环境友好，对人体无过敏，亲和力强，可自然降解的光电

4、子器件，在生物和光电子领域更是得到越来越多的重视。当前的有机光电子器件，主要以玻璃或者聚合物高分子作为基底，并不能完全满足柔性轻薄，亲和力强，可自然降解等要求。因此，寻找代替基底是将光电子器件进一步融入人们日常生活的必要前提。在众多的材料中，丝素蛋白(SF)作为天然蛋白质，由于其良好的生物降解性，人体亲和力，生物相容性和光学性能等，使其成为一种理想的基底选择材料。在此，我们以丝素蛋白薄膜作为基底，选取银纳米线(AgNWs)作为导电层，制备了导电性能和透光性能优良的丝素蛋白导电柔性基底(SF-Ag)，并将其应用于有机太阳能电池(OSCs)和有机发光二极管器件(OLEDs)器件。全文主要

5、内容如下：第一章介绍了丝素蛋白的组成、结构及相关应用，概述了有机太阳能电池和有机发光二极管器件的基本材料、结构、原理和发展应用。第二章介绍了丝素蛋白导电基底的制备方法和性能。以丝素蛋白薄膜作为基底，银纳米线网络贴合到丝素蛋白上作为丝素蛋白导电基底的导电层。对复合基底进行导电性、透光率和原子力显微镜等测试分析可知：丝素蛋白导电基底的方块电阻为11.0Ω/sq，透光性超过80%，已与商业氧化铟锡(ITO)玻璃相似，并且优于ITO聚合物基底。表面平整程度(RMS=1.50nm)更是优于商业的ITO基底。此外，对基底进行500次的弯折测试，方块电阻低于20.0Ω/sq，仍能保持良好的导电性能

6、。第三章介绍了有机太阳能电池和有机发光二极管器件的结构、制备和性能。有机太阳能电池主要是采用旋涂或蒸镀的方式，依次将阴极界面层(PFN)、活性层(PTB7:PC71BM)、阳极界面层(MoO3)和正极(Ag)沉积到丝素蛋白导电基底上，制备结构为SF-Ag/PFN/PTB7:PC71BM/MoO3/Ag的有机太阳能电池器件。器件获得I中文摘要丝素蛋白基底柔性有机光电子器件2开路电压0.70V，短路电流密度15.92mA/cm，填充因子0.65，光电转换效率达到7.29%，单位质量输出功率为1.71W/g，超过常规商业硅电池。而且，器件120度弯折时效率仍能保持为6.50%。有机发光二极

7、管器件采用蒸镀方式，将空穴注入层(HAT-CN)、空穴传输层(TAPC)、发光层(CBP:Irppy2(acac))、电子传输层(TPBi)、电子注入层(Liq)、负极(Al)依次蒸镀于丝素蛋白导电基底上，制备结构为SF-Ag/HAT-CN/TAPC/CBP:Irppy2(acac)/TPBi/Liq/Al的有机发光二极管器件，转化效率为19cd/A。第四章主要对全文进行总结，以及对基于丝素蛋白的光电子器件的应用展望。关键词：丝素蛋白、银纳米线、生物相容性