通过PMA掺杂PEDOT:PSS空穴注入层提升量子点发光二极管性能

《Organic Electronics》：Improving Performance of Quantum Dot Light-Emitting Diodes through PMA-doped PEDOT:PSS Hole Injection Layer

本文介绍了一种采用磷钼酸（PMA）掺杂聚（3,4-乙烯二氧噻吩）：聚苯乙烯磺酸（PEDOT:PSS）的混合空穴注入层（HIL）新策略。该设计通过优化阳极/HIL界面能级排列，显著提升量子点发光二极管（QLED）的空穴注入效率，使器件外量子效率（EQE）达到9.84%，功率效率提升至11.55 lm/W。这项研究为开发高性能溶液加工QLED提供了具有商业化潜力的技术路径。

　　

材料

二甲基亚砜（DMSO, > 99.9 %）购自大正化学，四甲基氢氧化铵（TMAH, > 99.9 %）采购自赛默飞世尔。氯苯（CB, 99.8%）、环己酮（> 99.0%）、1,4-二氧六环（99.8%）、乙腈（99.8%）、正丁醇（99.8%）、乙醇（> 99.8%）、乙酸乙酯（> 99.7%）、乙酸异丙酯（> 99.8%）、醋酸镁、PMA水合物以及聚（9-乙烯基咔唑）（PVK）均购自西格玛奥德里奇。

PMA掺杂PEDOT:PSS的薄膜特性

为探究PMA对空穴注入层光学和形貌特性的影响，我们先将导电聚合物PEDOT:PSS与PMA在去离子水中混合，随后通过旋涂法制备薄膜（图1a）。通过将PMA以0.28、0.46和0.92 wt%的浓度掺入PEDOT:PSS中制备不同比例的薄膜。需注意当PMA含量超过0.92 wt%时，混合溶液会出现聚集现象。

结论

本研究设计并制备了一种由PMA掺杂PEDOT:PSS构成的可溶液加工混合空穴注入层（HIL）结构，用于增强量子点发光二极管（QLED）的空穴注入能力。研究结果证实，PMA的引入不仅改善了薄膜形貌，还随着PMA浓度增加使功函数（WF）值升高，从而在HIL/HTL界面形成更有利的能级排列，实现空穴注入效率的提升。