黑龍江導(dǎo)電聚合物供應(yīng)生產(chǎn)基地「在線咨詢」

?化學(xué)氧化聚合法

化學(xué)氧化聚合法，以過(guò)硫酸銨為氧化劑，質(zhì)子酸為摻雜劑合成了聚乙烯二氧s吩（PEDOT）導(dǎo)電聚合物，研究了摻雜劑種類、聚合溫度以及試劑比例對(duì)聚合速率及電導(dǎo)率的影響。通常情況下，需要利用水溶性較好的PSS作為絡(luò)合離子與PEDOT形成PEDOT:PSS聚合物，使不溶于水的PEDOT可以獲得較好的水溶性以及成膜性。研究結(jié)果表明：鹽酸、冰醋酸及樟腦磺酸摻雜后能顯著提高聚合物的電導(dǎo)率，其中樟腦磺酸摻雜后的電導(dǎo)率g；質(zhì)子酸摻雜和升高聚合溫度可以明顯加快聚合速率；當(dāng)單體與氧化劑的摩爾比為1：1時(shí)聚合物的電導(dǎo)率g。

?PEDOT:PSSHTL

PEDOT:PSS HTL在器件中主要起著收集和傳輸來(lái)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(yōu)異和制備工藝簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn), 但是依然存在兩個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題[7, 8, 9, 10, 11]有待進(jìn)一步解決。電化學(xué)聚合法電化學(xué)聚合亦可簡(jiǎn)稱為電解聚合、電聚合或電引發(fā)聚合，是指在有適當(dāng)電解液的電解池里，按一定的電化學(xué)方式進(jìn)行電解，使單體在電極上發(fā)生聚合反應(yīng)。其一, PEDOT:PSS HTL的導(dǎo)電性能相對(duì)較弱, 在其內(nèi)部電荷無(wú)法地傳輸, 導(dǎo)致HTL和鈣鈦礦層界面處出現(xiàn)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(zhǎng)的有利位置以及存在鈣鈦礦溶液的潤(rùn)濕性問(wèn)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(duì)PEDOT:PSS HTL進(jìn)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(gè)問(wèn)題的側(cè)重點(diǎn)有所不同。例如, DMSO主要是提升PEDOT:PSS HTL的導(dǎo)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(jìn)而促使PEDOT富集相的形成; GO主要是通過(guò)改善鈣鈦礦溶液在PEDOT:PSS HTL表面的潤(rùn)濕性, 達(dá)到降低鈣鈦礦非均勻形核能的目的。然而, 目前鮮有同時(shí)將兩種不同功能的添加劑用于修飾PEDOT:PSS HTL的報(bào)道。此外, 超級(jí)電容器和導(dǎo)電薄膜等領(lǐng)域的研究表明, 具有獨(dú)特電學(xué)和機(jī)械性能的碳納米管(CNTs)能改進(jìn)PEDOT:PSS膜的導(dǎo)電性能[12, 13]。同樣值得借鑒的是Zhang等[14]的研究工作, 他們發(fā)現(xiàn)將CNTs摻入鈣鈦礦層能促進(jìn)晶粒的生長(zhǎng)。

PEDOT:PSS的應(yīng)用領(lǐng)域:固態(tài)電容器

   PEDOT/PSS突出的高溫穩(wěn)定性使其表面電阻在280℃下仍然穩(wěn)定。2%）和（001）面匹配的氯原子排列使得PEDOT:PSS表面分布的NaCl作為種子誘導(dǎo)形成了均勻的具有一定（001）取向的鈣鈦礦薄膜。電容器陰極材料采用PEDOT/PSS薄膜，一方面可以大幅度降低電容器的等效串聯(lián)電ESR，改進(jìn)容量-頻率、阻抗-頻率特性；另一方面也使其具有壽命長(zhǎng)、小型化、可靠度高、易于實(shí)現(xiàn)片式化等優(yōu)點(diǎn)。而且PEDOT/PSS其制作過(guò)程無(wú)副產(chǎn)物，容易控制，且不發(fā)生其他無(wú)關(guān)的化學(xué)聚合反應(yīng)，不會(huì)影響產(chǎn)品的性能。

PEDOT:PSS的應(yīng)用領(lǐng)域:熱電轉(zhuǎn)換材料

   相對(duì)與無(wú)機(jī)材料，PEDOT/PSS具有質(zhì)量輕、彈性好、易加工且資源豐富、電子能帶結(jié)構(gòu)豐富、既有塑料的特性，又有金屬或半導(dǎo)體的電子性質(zhì)、熱導(dǎo)率低1~2個(gè)數(shù)量級(jí)、穩(wěn)定性和透明性好等優(yōu)勢(shì)。

研究者對(duì)PEDOT:PPS:CFE電極進(jìn)行了機(jī)械柔韌性測(cè)試。筆者在合成EDOT的過(guò)程中對(duì)該方法進(jìn)行了一些改進(jìn)，如引入相轉(zhuǎn)移催化劑和沸石分子篩，提高了EDOT的產(chǎn)率。在3 mm彎折曲率半徑下，該電極相較ITO電極表現(xiàn)出良好的柔韌性。通過(guò)對(duì)不同薄膜的極限撓度曲線測(cè)試，可以發(fā)現(xiàn)PEDOT:PPS:CFE的楊氏模量明顯降低，從而減少了透明導(dǎo)電薄膜在彎折情況下所受到的機(jī)械應(yīng)力。這一結(jié)論也通過(guò)有限元應(yīng)力模擬和彎折前后電極的顯微鏡照片得到證實(shí)。