全息光折变高分子材料主要包含四个组分：光敏剂(photosensitizer)、光电导体(photoconductor)、生色团(chromophore)。和高分子基体(polymer)。此外，在部分全息光折变高分子材料中还会添加增塑剂，以促进载流子迁移。

　　一、光敏剂

　　光敏剂的功能是吸收光子，并通过电荷分离产生载流子。有机小分子、金属有机化合物、半导体量子点均可作为全息光折变高分子材料的光敏剂。常见的光敏剂有C60、PCBM、TNF和TNFM。在全息光折变高分子材料中，光敏剂的含量一般在1wt%左右。

　　光敏剂吸收光子产生电荷需要经过三个步骤：吸收光子、电子转移、电荷分离。光敏剂吸收光子后，电子从最高占据分子轨道(highest occupied molecularorbital,HOMO)跃迁到最低未占分子轨道(lowest unoccupied molecular orbital，LUMO)，使光敏剂进入激发态。与基态相比，处于激发态的光敏剂易给出或接受电子而发生氧化或还原反应。光电导体(A)如果具有较强氧化性，则可接受激发态光敏剂(D*)的电子，生成负电荷中心。同时，光敏剂生成正电荷中心。在库仑力作用下，正、负电荷中心紧密连接在一起。正、负电荷中心由于分别具有强的氧化和还原性质，容易发生电荷复合，使处于电荷分离状态的物种回到始态。但是，在外加电场作用下，处于电荷分离状态的正、负电荷中心摆脱库仑力的束缚，形成可移动的载流子。值得注意的是，所施加的电场强度通常较高，甚至高达几千伏。

　　二、光电导体

　　在全息光折变高分子材料中，光电导体通过氧化还原反应输运载流子。输运载流子的官能团主要以三种形式存在于高分子基体中：①以小分子掺杂的方式分散在高分子基体中;②作为高分子主链的一部分;③以侧链形式接枝在高分子上。在后两种情况中，光电导体同时也是高分子基体。

　　光电导体通常具有较强的氧化或还原能力，若为氧化剂则为电子传输介质，若为还原剂则为空穴传输介质。在全息光折变高分子材料中，光电导体通常是含有芳胺、咔唑等还原性基团的物质，因此主要传输空穴。同一种光电导体不能同时输运电子和空穴，否则会造成电子和空穴的湮灭，进而导致内部空间电荷场消失。常见的光电导体有TPD-PPV、PSX-CZ、PVK、PATPD/CAAN。

　　三、生色团

　　在全息光折变高分子材料中，生色团主要对强度呈正弦分布的空间电荷场产生响应，通过非线性极化产生电光效应，进而产生折射率的空间调制，形成光栅结构。生色团一般由电子给体、共轭桥、电子受体三部分组成。这种具有推拉电子结构的分子构型，可显著改变共轭桥(通常为大π键)的极性，使生色团具有大的基态偶极矩和第一超极化率。为降低生色团之间的偶极-偶极静电相互作用、抑制宏观各向同性和中心对称排列所导致的偶极矩减弱效应，进而提高生色团的非线性光学响应能力，一般在生色团中引入大位阻的非共轭基团。常见的生色团有DCDHF-6、DCDHF-6-C7M、DMNPA、MNPA、DEANST、DB-IP-DC和AODCST。

　　四、高分子基体

　　高分子基体赋予全息光折变高分子材料良好的自支撑性和可加工性，并促进光敏剂、光电导体和生色团之间的相互作用。常用的高分子基体有聚N-乙烯咔唑、聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚碳酸酯、聚硅氧烷等。如前所述，输运空穴的官能团可以位于高分子主链中或接枝于高分子侧链上，此时高分子基体也是光电导体。类似地，生色团也可通过共价键与高分子链相连，实现光折变高分子基体的双功能化。甚至还可以将光电导体、生色团和光敏剂通过共价键与高分子链相连。实现高分子基体的多功能化。

　　五、增塑剂

　　增塑剂的功能主要是降低高分子材料的玻璃化温度。常见的增塑剂有邻苯二甲酸二苯酯(DPP)、磷酸三甲苯酯(TCP)、邻苯二甲酸丁苄酯(BBP)。值得注意的是，一些小分子光电导体，如N-乙基咔唑(ECZ)，也具有增塑作用，可以看成是兼具光电导体和增塑剂功能的组分。

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