【48812】醇相导电聚合物配方PEDOT：F全印刷有机光伏电池

时间: 2024-08-07 12:33:19 |   作者: 产品中心

  论文报导了醇相涣散的导电聚合物配方PEDOT:F，并根据该配方完结了高功能全印刷有机光伏电池。所制备器材的相片被遴选为

  华中科技大学武汉光电国家研究中心周印华课题组的博士后蒋友宇、博士生董馨韵、博士生孙露露为论文的一起榜首作者（平等奉献），周印华教授为通讯作者。

  导电聚合物PEDOT:PSS（结构式如下图1所示）具有导电、光学通明、可溶液涂布等长处，自1990年创造以来，在很多范畴被大范围的使用，如固态电容、抗静电涂层、印刷电子等。在全印刷有机光伏电池中，PEDOT:PSS承当空穴搜集的使命，对器材功能起关键效果。但是，PEDOT:PSS存在以下缺乏：酸性强、易于吸湿、在活性层外表浸润性差，这些缺陷约束了全印刷有机光伏电池的功率和安稳才能。PEDOT:PSS的以上问题长时间被有机光电子范畴所重视（如：de Jong et al.,Appl. Phys. Lett.2000, 77, 2255. Cameron et al.,Mater. Horiz.2020, 7, 1759.），但现在没有有抱负的解决方案。

  PEDOT:PSS的性质与其结构相关联。在PEDOT:PSS中，PEDOT起导电效果，处于氧化态，带正电；PSS为抗衡离子，带负电，分子量大，与PEDOT之间有库伦相互效果，辅佐PEDOT涣散在溶液中。抗衡离子PSS直接影响了PEDOT:PSS涣散液的性质，PSS的溶解度参数为2022 cal0.5cm1.5，易溶于水，难溶于醇及其他有机溶剂，这决议了PEDOT:PSS仅能涣散于水中。水的外表张力大，导致涣散液配方的浸润性差；酸在水中电离常数大，导致涣散液酸性强；在成膜之后，PSS也易于吸湿，影响器材的安稳性。

  为战胜这些缺陷，周印华课题组选用抗衡离子代替战略，开发醇相涣散的导电聚合物配方。他们选用全氟磺酸离子聚合物（PFSI）作为抗衡离子（结构式如图1所示），PFSI的共同长处是它具有两个溶解度参数（16.7117.37 cal0.5cm1.5和9.6110.08 cal0.5cm1.5），可在水或醇中别离溶解。根据此，他们完结了醇相涣散的导电聚合物配方（简称为PEDOT:F）。醇溶剂的外表张力小，而且酸在醇中电离常数小；因而，醇相配方有效地改进了加工浸润性，按捺了配方的酸性；而且，全氟磺酸结构疏水性强，避免了吸湿问题；全氟磺酸结构提升了PEDOT的功函数，有利于空穴的搜集。

  醇相PEDOT:F在有机光伏电池中具有优异才能的普适性，可以与多种有机光伏活性层（富勒烯或非富勒烯受体、深或浅能级给体）及不同器材结构（反式或正式结构）相兼容，有效地提取空穴，完结高填充因子和高开路电压。更进一步，他们完结了全印刷有机光伏电池及模组（如图2所示），所完结的电池和模组的能量转化功率别离为15%和13%，电池表现出杰出的安稳性。

  该研究工作在国家自然科学基金和武汉光电国家研究中心WNLO立异基金的赞助下完结。（来历：科学网）

上一篇:【48812】食用油保鲜技能攻关在湘获打破

下一篇:我校在可见光不对称催化范畴研讨获得新进展