有机光电材料有哪些种类？特点？

有机光电材料是一类具有光电活性的有机材料, 广泛应用于有机发光二极管、有机晶体管、有机太阳能电池等领域，其通常是富含碳原子、具有大π共轭体系的有机分子，分为小分子和聚合物两类。一方面，由于有机分子合成成本低，功能和结构易于改性，柔韧性及成膜性都较好；另一方面，由于有机光电材料加工过程相对简单，可低温操作，器件制作成本也随之降低。也正因此，有机光电材料与无机光电材料相比，具有可实现大面积制造、可使用柔性衬底、环境友好、轻便易携等优点，备受科研工作者们的青睐，其发展前景也是无限。

1.有机发光二极管

1987年柯达公司的邓青云等人采用多层膜结构, 才首次得到了高量子效率、高发光效率、高亮度和低驱动电压的有机发光二极管 (OLED)，图1。这一突破性进展使OLED成为发光器件研究的热点。与传统的发光二极管不同的是，OLED具有体积小、重量轻、材料种类丰富等优点，并且可以广泛大面积制备，而后OLED率先被日本索尼公司运用到显示屏与彩色电视机上，最近几年OLED也逐渐得到发展用于手机和平板电脑之中，目前的OLED也逐渐功能化和商业化，具有更高效率，更强亮度和更长寿命。对于高稳定性的柔性OLED来说，开发高性能可湿法制备的小分子OLED材料是降低成本的关键，相应的还有很多问题还需要科研工作者们共同努力去解决。

2.有机晶体管

有机晶体管材料（OFET）是一类具有富含碳原子、具有大π共轭体系的有机分子。按照传输载流子电荷的类型可以分为p型和n型半导体，图2。与现有的非晶硅或多晶硅晶体管材料相比，OFET具有以下特点：加工温度低，一般在180℃以下，不仅能耗显著降低，而且适用于柔性基板；工艺过程大大简化，成本大幅度降低，气相沉积和印刷打印两种方法都适合大面积加工；材料来源广泛，发展潜力大，同时环境友好。这些特点符合社会发展和技术进步的趋势，因此，它的出现和进展在国际上引起广泛关注，很多大公司和研发机构竞相投入研发，特别是欧洲已形成研发联盟，OFET的性能（载流子迁移率）以平均每两年提高十倍的速度在发展，目前综合性能已经达到了商业上广泛使用的非晶硅晶体管材料水平(0.7平方厘米每伏秒)。可以说，有机薄膜晶体管将成为新一代平板显示的核心技术。

3.有机太阳能电池

有机太阳能电池（OSC）是目前最为廉价和最有发展潜力的太阳能电池材料，其虽然起步较晚，但已经取得了丰硕的成果。OSC具有成本低廉、重量较轻、材料来源比较广泛、分子结构可控和改性、制作工艺简单、可实现大面积柔性器件的制备等突出优点，尤其是薄、轻、柔、大等特点是无机、染料敏化和钙钛矿太阳能电池无法比拟的，未来有望应用在手表、便携式计算器、玩具、柔性可卷曲系统等体系中为其提供电能。

目前国内对于OSC还是比较重视的，每年都会有一系列性能优异的创新型材料被开发出来 ，相应成果也发表在很多国际顶级的期刊上，如《Science》，《Nature》，《JACS》，《Joule》,《Advanced Materials》,《Nature Communications》等。最近，上海交通大学刘烽课题组所制备的四元混合器件效率已经超过18%，这一成果更有利证明有机太阳能电池足以与硅基太阳能电池性能相媲美。（https://mp.weixin.qq.com/s/w5SVhg0AFJYAvsNh2Yt7NA，上海交通大学刘烽等人Nat. Commun.: 新纪录，单层有机光伏电池效率突破18%，图3）。这些不断突破的数据无疑说明有机太阳能电池距离商业化应用的目标越来越近，前景巨大。今年有机太阳能电池的效率有望突破20%。

随着时间的推荐和科研人员的努力，相信未来会有越来越多种类和优异性能的有机光电材料出现，影响着人类社会的各个方面。