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發布時間：2020-12-18 19:06
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PEDOT-顯示器的未來？
—均質處理PEDOT
自百川英樹等發現用碘或者氟h鉀摻雜的聚y炔具有與金屬相當的導電性，電導率可達10SS/cm以來，導電高分子成為科學的研究熱點。均質處理后，樣品溫度會略微升高，此時在試管中的流動狀態仍為液體。3,4y烯二氧基撐s吩（EDOT）的聚合物PEDOT具有獨特的有點，如電導率高，透明性好，性能優良，在物體表面范圍內的薄層產生作用，還具有較好的抗水解性，光穩定性，熱穩定性以及優良的電化學性能
20世紀80年代后期，德國拜耳公司以PSS（聚對by烯磺酸）摻雜PEDOT，解決了PEDOT的溶解性問題，從而使PEDOT/PSS的應用更加廣泛。
PEDOT/PSS懸浮液在塑料或玻璃表面，可以形成透明的PEDOT/PSS導電膜，不僅加工處理方便，而且具有可見光透過率高，用量小，抗水解性能好，綠色環保（水基分散體）等優點，使得PEDOT獲得了巨大的商業成功，在有機薄膜太陽能電池材料，OLED材料，電致變色材料，透明電極材料等領域有廣闊應用前景，在靜電屏蔽也有應用。研究了十八胺(ODA)及其與硬脂酸(SA)混合單分子膜在導電聚合物聚3,4-乙烯二氧噻吩/聚b乙烯磺酸(PEDOT-PSS)膠體亞相上的成膜行為和復合LB膜在室溫下的電學性能。
?PEDOT:PSSHTL
PEDOT:PSS HTL在器件中主要起著收集和傳輸來自鈣鈦礦光吸收層的空穴的作用[6]。盡管PEDOT:PSS HTL具有透光率優異和制備工藝簡單等優點, 但是依然存在兩個關鍵問題[7, 8, 9, 10, 11]有待進一步解決。其一, PEDOT:PSS HTL的導電性能相對較弱, 在其內部電荷無法地傳輸, 導致HTL和鈣鈦礦層界面處出現電荷累積, 加大了器件的漏電流[7]; 其二, PEDOT:PSS HTL表面缺少鈣鈦礦形核和生長的有利位置以及存在鈣鈦礦溶液的潤濕性問題, 較難獲得晶粒尺寸大且覆蓋率高的鈣鈦礦層[8, 11]。為此, 研究人員嘗試引入添加劑對PEDOT:PSS HTL進行修飾。目前已有少量的添加劑用于PEDOT:PSS HTL, 如二甲j亞砜(DMSO)[7]、聚氧h乙烯(PEO)[9]、甲磺酸(MSA)[10]和氧化石墨(GO)[11], 這些添加劑解決上述兩個問題的側重點有所不同。例如, DMSO主要是提升PEDOT:PSS HTL的導電性能, 其原因在于DMSO能弱化PEDOT分子鏈和PSS分子鏈之間的交互作用, 進而促使PEDOT富集相的形成; GO主要是通過改善鈣鈦礦溶液在PEDOT:PSS HTL表面的潤濕性, 達到降低鈣鈦礦非均勻形核能的目的。通過掃描電子顯微鏡(SEM)對TiO_2納米管和PEDOT∶PSS進行表面微觀形貌表征。然而, 目前鮮有同時將兩種不同功能的添加劑用于修飾PEDOT:PSS HTL的報道。此外, 超級電容器和導電薄膜等領域的研究表明, 具有獨特電學和機械性能的碳納米管(CNTs)能改進PEDOT:PSS膜的導電性能[12, 13]。同樣值得借鑒的是Zhang等[14]的研究工作, 他們發現將CNTs摻入鈣鈦礦層能促進晶粒的生長。
PEDOT:PSS的應用領域:太陽能電池
與傳統無機電池相比，聚合物太陽能電池具有重量輕、成本低、可濕法成膜大面積制造，可做柔性器件等優點。PEDOT/PSS應用主要體現在如下方面：一方面作為透明的導電層沉積在電極活性層表面或是沉積在電極基材表面；另一方面作為緩沖層沉積在透明電極和活性層之間。同時HNTs的加入也起到了模板的作用,能夠合成1維的PEDOT。
PEDOT:PSS的應用領域:電致變色材料
導電高分子的電致變色研究是電致變色領域中的重要研究方向。PEDOT/PSS水性涂料自身優異的可加工性為規模制造大面積的電致變色器件提供了可能性。這一方法不僅改善了PEDOT:PSS本身的導電性，同時通過其表面分布的NaCl小晶體改善了上層鈣鈦礦薄膜的質量。這類材料可應用于電致變色智能窗、電致變色顯示器、無眩反射鏡、電色儲存器件、紅外發s器件、雷達吸波材料等多個領域。
原位聚合法不需要特殊設備、操作簡單、膜厚可控、可涂布于各種形狀的表面，尤其對找不到合適溶液的導電聚合物和某些特殊表面具有優勢，且聚合方式種類多樣，合成PEDOT薄膜的全過程中可通過摻雜改變聚合物結構，獲得的聚合物電導率高、應用前景廣闊，是制備PEDOT薄膜對電極新的趨勢。 與以往傳統的和碳對電極相比，PEDOT具有高電導率、透明性以及柔性等優點。在陽極ITO電極上涂布一層PEDOT/PSS能大大提高了器件的性能：提高發光效率，降低開路電壓，延長器件壽命。三種薄膜制備方法各有優缺點，促進了PEDOT薄膜對電極的發展，也使得DSSC取得了巨大的進步。
