PEDOT:PSS薄膜导电性能优化的研究进展

聚（3,4-乙撑二氧噻吩）:聚苯乙烯磺酸盐（PEDOT:PSS）具有高导电性、高柔韧性、出色的稳定性、易于成膜和成本低等优点,被认为是最有价值的导电聚合物之一,它在储能转换和电子系统中有着广阔的应用前景。然而,原始的PEDOT:PSS薄膜的电导率较低（<1 S/cm）,阻碍了要求其高导电性的实际应用,于是人们提出了各种方法来提高PEDOT:PSS薄膜的电导率。本文综述了优化PEDOT:PSS薄膜电导率的新进展,并介绍了掺杂处理、后处理等提高PEDOT:PSS薄膜电导率的方法。     

基于PEDOT:PSS导电聚合物的透明电极制备及其光电性能研究

通过掺杂改性,在玻璃和柔性塑料衬底上采用旋涂法制备了高导电性和高透明性的PEDOT:PSS薄膜。然后以此为基础,研究了PEDOT:PSS为阳极的绿光OLED标准器件和黄光电致磷光器件性能。以CBP掺杂磷光材料(MPPZ)₂Ir(acac)为发光层制备了柔性和平面OLED器件,考察了以ITO、PEDOT:PSS/玻璃、PEDOT:PSS/PET三种不同阳极器件的性能。实验结果表明,以PEDOT:PSS/玻璃阳极的器件启动电压为3.83 V,最大亮度可达18 632 cd/m²,最大电流效率可达21.61 cd/A,显示了PEDOT:PSS透明导电薄膜作为OLED阳极材料具有很大的发展潜力。     

PEDOT:PSS对电极的制备及其光电性能研究

通过DMSO掺杂处理和硫酸后处理两种方法制备了基于聚3,4-亚乙二氧基噻吩∶聚苯乙烯磺酸盐(PEDOT:PSS)的对电极。采用循环伏安(CV)和电化学阻抗谱(EIS)研究了PEDOT:PSS电极的电化学性质,发现与DMSO处理PEDOT:PSS电极相比,经过硫酸处理的PEDOT:PSS电极对于I3-到I-还原反应具有更高的电催化活性和更小的电荷转移电阻。由纯的和改性PEDOT:PSS对电极分别组装了染料敏化太阳能电池(DSSCs),并研究了其光伏性能。结果表明基于硫酸处理的PEDOT:PSS电极的电池在上述三种类型电池中具有最高的光电转换效率(2. 11%)。     

PEDOT:PSS导电自支撑薄膜的合成与制备

以3,4-乙烯二氧噻吩（EDOT）为原料，聚对苯乙烯磺酸钠（PSS-Na）为分散剂和掺杂剂，通过化学氧化合成法在水体系中聚合制备了聚(3,4-乙烯二氧噻吩):聚苯乙烯磺酸（PEDOT:PSS）悬浮液，通过真空抽滤的方法制备了PEDOT:PSS自支撑柔性导电薄膜。通过FTIR、UV-Vis对聚合产物结构进行了表征与确认，通过四探针电导率测试、SEM、拉伸断裂强度测试对PEDOT:PSS薄膜的导电性、微观形貌与力学性能进行了表征。结果表明，成功制备了PEDOT:PSS目标产物，在氧化剂与单体物质的量之比为0.875时达到最佳电导率（19.19 S/cm）。自支撑薄膜厚度约18 μm，在25 ℃，40%~60%相对湿度范围内拉伸断裂强度达到45~60 MPa，具有良好的导电性与机械性能。     

NIPAM改性PEDOT:PSS导电聚合物的制备及在电致变色器件中的应用

以柔性疏水小分子N-异丙基丙烯酰胺（NIPAM）对聚苯乙烯磺酸盐（PSS）进行共聚改性，制备了一系列聚[(苯乙烯磺酸盐)-共-异丙基丙烯酰胺][P(SS-co-NIPAM)]，并以其为模板采用氧化聚合法与3,4-乙烯二氧噻吩（EDOT）制备了导电聚合物PEDOT:P(SS-co-NIPAM)。与PEDOT:PSS薄膜相比，NIPAM摩尔分数（以对苯乙烯磺酸钠物质的量为基准，下同）为15%时，PEDOT:P(SS-co-NIPAM)薄膜平均透光率保持在80%左右，水接触角从18.5°增至39.0°，疏水性提高，并且弯曲1000次后方阻变化量为5.71 kΩ/sq，远小于PEDOT:PSS薄膜（10.60 kΩ/sq）。以NIPAM摩尔分数为15%的PEDOT:P(SS-co-NIPAM)薄膜作为离子储存层的电致变色器件的光学对比度（ΔT）为9.83%，循环800次后ΔT仍达到9.55%，衰减量为0.28%，衰减量与PEDOT:PSS器件相当，说明NIPAM共聚改性能改善PEDOT:PSS导电聚合物的柔韧性和疏水性，以其作为离子储存层的器件可维持优异的电致变色性能。     

PEDOT:PSS导电自支撑薄膜的合成与表征

以3,4-乙烯二氧噻吩(EDOT)为原料,聚对苯乙烯磺酸钠(PSS-Na)为分散剂和掺杂剂,通过化学氧化合成法在水体系中聚合制备了聚(3,4-乙烯二氧噻吩):聚苯乙烯磺酸(PEDOT:PSS)悬浮液,通过真空抽滤法制备了PEDOT:PSS自支撑柔性导电薄膜。通过FTIR、UV-Vis对聚合产物结构进行了表征与确证,通过四探针电导率测试、SEM、拉伸断裂强度测试对PEDOT:PSS薄膜的导电性、微观形貌与力学性能进行了表征。结果表明,成功制备了PEDOT:PSS目标产物,在氧化剂过硫酸铵与单体EDOT物质的量比为0.875时达到最佳电导率(19.19 S/cm)。自支撑薄膜厚度约18μm,在25℃,40%～60%相对湿度范围内拉伸强度达到45～60MPa,具有良好的导电性与机械性能。     

金纳米颗粒掺杂导电聚合物对有机-硅杂化光伏电池性能的影响研究

本研究将金纳米颗粒掺入聚3, 4-乙烯二氧噻吩:聚苯乙烯磺酸（PEDOT:PSS）薄膜中,制备了有机-硅杂化光伏电池。与纯PEDOT:PSS-硅电池相比,掺入金纳米颗粒制备的杂化光伏电池的光电转化效率（PCE）提高了23%,达到12.85%。电池的电流密度-电压曲线（J-V）、外量子效率（EQE）和电容-电压曲线（C-V）测试结果表明,掺入金纳米颗粒后电池性能提高的主要原因在于电池的光学性能和电学性能得到了改善：在金纳米颗粒的等离子共振区域,电池对光的反射性能降低;金纳米颗粒还能提高PEDOT:PSS薄膜的导电率、增加该电池的内建电场,因此极大减少了电荷在传输过程中的损失,提高了电池中电荷的传输和收集效率。     

PEDOT:PSS导电性能优化方法的研究进展

导电高分子材料聚(3,4-乙撑二氧噻吩)-聚苯乙烯磺酸(PEDOT:PSS)因其稳定性好、电导率高、溶液加工性好等优点而受到人们的广泛关注。PEDOT:PSS的电导率经化学或物理的方法处理后会有较大改变。对提高PEDOT:PSS材料电导率的方法进行了综述,通过掺杂(有机溶剂、无机纳米粒子、酸处理)、与碳材料复合等方法可以提高PEDOT:PSS的电导率,并对其以后的发展进行了展望。     

InCl_3提高聚乙撑二氧噻吩/聚对苯乙烯磺酸(PEDOT/PSS)的电导率

通过添加金属盐离子三氯化铟(InCl_3),成功制得高电导率聚乙撑二氧噻吩/聚对苯乙烯磺酸(PEDOT/PSS)薄膜。薄膜的电导率增加了数百倍,并且透光率降低不大,达到了73%。通过红外光谱(FTIR)、X射线光电子能谱(XPS)以及原子力扫描显微镜(AFM)分析发现,添加InCl_3后,PEDOT/PSS的本征结构并没有发生变化,可能导致其链结构发生一些改变;加入InCl_3会导致包裹在核壳结构的PSS量减少,使得电导率增加。     

纳微米聚（3，4-二氧乙基噻吩）导电高分子的合成及其性能研究

在导电高分子家族中，聚（3，4-二氧乙基噻吩）（PEDOT）由于具有高的电导率、环境稳定性、透明性以及良好的成膜性等优异性能而广泛地应用于有机电致发光器件、太阳能电池、防静电、电致变色器件、传感器等领域．本论文研究了绝缘高分子聚乙二醇（PEG）和乙二醇、一缩二乙二醇等有机极性溶剂提高PEDOT／PSS（聚苯乙烯磺酸钠）电导率的机理，并通过改变稳定剂、掺杂剂等因素制备了具有不同结构和性能的PEDOT胶体颗粒以及PEDOT／PMMA（聚甲基丙烯酸酯）复合微球，取得了以下主要的创新性结果。     

PEDOT/PSS水性分散液的合成、电导率提高方法及机理

PEDOT/PSS电导率通常小于1 S/cm,较低的电导率限制了其在电化学器件中的广泛应用。PEDOT/PSS膜电导率的提升成为其广泛应用的重要前提。综述了PEDOT/PSS水性分散液的合成、PEDOT/PSS膜电导率降低的机理,并介绍了提高PEDOT/PSS膜电导率的方法和相关机制,这对于提升PEDOT/PSS的应用范围和空间具有重要的意义。     

二次掺杂聚3,4-乙撑二氧噻吩分散体的制备及其在水性导电涂料中的应用

以甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)接枝对苯乙烯磺酸钠(SS)与丙烯酸(AA)共聚物合成制备光敏性掺杂剂G-PSA,并以G-PSA为水性分散剂和电荷平衡掺杂剂制备PEDOT(聚3,4-乙撑二氧噻吩)/G-PSA,采用多羟基醇二次掺杂增强其导电性,并对其进行一系列表征分析。将其与水性丙烯酸乳液共混制备导电涂料。研究发现,对比商品级水性掺杂剂聚对苯乙烯磺酸钠(PSS),PEDOT/G-PSA薄膜经UV固化后形成交联网状结构,其耐水性和环境稳定性有较大的提高,同时也具有较高的电导率;由其制备的抗静电涂料具有良好的透明性、附着力与电导率。     

以低分子量聚乙烯基苯磺酸钠为模板的聚3,4-二氧乙烯噻吩水分散体的制备及性能

通过RAFT聚合,制备了低分子量的聚乙烯基苯磺酸钠（PSS）;其次以低分子量的聚乙烯基苯磺酸钠为模板制备了聚3,4-二氧乙烯噻吩（PEDOT）：聚乙烯基苯磺酸钠（PSS）水分散体,研究了作为模板的聚乙烯基苯磺酸钠的不同分子量对PEDOT：PSS水分散体结构和性能的影响。结果显示：通过核磁氢谱（¹H NMR）表征,证明成功制备了分子量为3900,4900,9600和18300的聚乙烯基苯磺酸钠。用荧光探针法发现低分子量PSS在水中能形成胶束,临界胶束浓度在10^-6g·ml^-1左右。用四探针表面电阻测试发现,低分子量PSS为模板可明显提高PEDOT薄膜的导电性,最大提高了近3倍。用紫外可见分光光度计（UV）研究发现,以低分子量PSS为模板使PEDOT的透明性有一定的下降,这主要是由于RAFT试剂部分和PEDOT：PSS的相分离造成的。热稳定性的测试表明,低分子量PSS为模板对PEDOT的热稳定性没有明显的影响。     

掺锡量对溶胶-凝胶法制备ITO薄膜性能的影响

本文以InCl3.4H2O和SnCl4.5H2O为前驱物,利用溶胶-凝胶法在玻璃载片上旋转涂膜制备掺锡氧化铟透明导电薄膜(ITO薄膜)。采用了紫外-可见光分光光度计、四探针测试仪、X-射线衍射仪和扫描电镜等对ITO薄膜的透射率、方块电阻、物相组分和结构形貌进行测量与表征。研究了掺锡浓度对ITO薄膜的光电特性的影响。实验结果显示:ITO薄膜的光电特性与掺锡浓度有关,在掺杂溶度为12wt%时,制备出的ITO薄膜最低方块电阻为124Ω/□,最高透射率为92.85%。     

电器元件涂料

0404 1 27基于PEDOT一PSs具有最佳导电有机功能层的材料:WOO3一106 571【国际专利申请,德]l德国:Siemens Aktiengesellsehaft(Brabee,Christoph等)一2003.12.24一12页一DE10 226 617(2(X) 2.6.14):IPCC09D5/24 适宜于在电极或输电线上产生导电有机功能层的材料基于PEDOT一PSS[聚(3i4一亚乙基二氧唾吩)-聚(苯乙烯磺酸酷)],通过取代溶剂可明显提高导电率,原先用于其制备的溶剂是高极性溶剂(如水),现用含化合物l混合物的二醇(C4一,。醇,最好是乙醇或甘油,可以混有水)代替水。该导电材料最好户印刷工艺中应用于结构上。0404128导电…     

PEDOT/PSS质量分数对纺丝液流变性能及导电纤维可纺性的影响

将质量分数为10%的聚乙烯醇(PVA)水溶液与聚3,4-乙烯二氧噻吩/聚苯乙烯磺酸(PEDOT/PSS)水分散液共混,经过恒温高速搅拌,制备出均匀的PVA/PEDOT/PSS共混纺丝液,随后通过湿法纺丝制备出PVA/PEDOT/PSS纤维。借助旋转式流变仪探究不同PEDOT/PSS质量分数的纺丝液在纺丝温度的差异下,纺丝液的流变特性与可纺性的关系。采用高阻计和电子单纤维强力仪对成品纤维的导电性能和力学性能进行测试表征。使用扫描电子显微镜对不同PEDOT/PSS质量分数的纤维表面形貌进行表征。结果表明,PEDOT/PSS质量分数在0%～9.09%的质量分数范围内,随着纺丝液中PEDOT/PSS质量分数的增加,纺丝液黏度增大,PVA/PEDOT/PSS纺丝液可纺性呈先提高后降低的趋势。在30～90℃的范围内,随着纺丝体系温度的提高,PVA/PEDOT/PSS纺丝液可纺性呈先升高后降低的趋势;随着PEDOT/PSS质量分数的提高,PVA/PEDOT/PSS纤维的电导率逐渐升高,拉伸强度逐渐增加,拉伸断裂伸长率逐渐降低。     

TiS2/PEDOT:PSS复合薄膜的制备及其热电性能

高性能热电材料的开发是提升热电转换效率的关键,二硫化钛(TiS₂)是一种性能优异的二维热电材料。为进一步提高二硫化钛(TiS₂)热电性能,研究制备了夹层结构的二硫化钛(TiS₂)/聚(3,4-乙烯基二氧噻吩)：聚(苯乙烯磺酸盐)(PEDOT:PSS)复合薄膜。该复合薄膜的热电性能得到了明显的提升,其功率因子可达368.58μW·m^-1·K^-2。制备夹层结构的Ti S₂/PEDOT:PSS复合薄膜有利于得到更加规整的有机-无机异质界面,进而通过界面效应来提升复合薄膜的热电性能。     

电沉积Cu_（2x）In_（2－2x）Se_2薄膜的光电化学研究

用电沉积法制得Ｃｕ＿（２ｘ）Ｉｎ＿（２－２ｘ）Ｓｅ＿２（铜铟硒）（０＜ｘ＜１）薄膜￣［１］并用ＥＤＡＸ对其组成进行分析．对薄膜电极的光电化学性能、光谱响应、能隙与ｘ的依赖关系进行了研究．借助于现场微区扫描光电流谱观察了热处理、薄膜厚度、光极化对薄膜电极的光电性能影响．研究了Ｐｂ（ＮＯ＿３）＿２有效的浸渍对薄膜光电性能的影响．     

KF界面修饰层对二维钙钛矿F-PEA2MA4Pb5I16的薄膜调控及其太阳能电池性能研究

相比三维钙钛矿,二维钙钛矿有更高的环境稳定性与相稳定性,有机大阳离子的加入阻碍了载流子的传输,使得其光电转换效率与三维钙钛矿有一定差距.本文在二维钙钛矿与PEDOT:PSS之间引入KF界面修饰层,以调控二维钙钛矿的结晶动力学过程,得到了结晶度高、薄膜质量较好且垂直取向于基底的二维钙钛矿.此外,二维钙钛矿中的小n相增多,...     

柔性AgNWs/PEDOT:PSS-PET透明导电薄膜的制备与性能

透明导电薄膜由于兼具较高的透光度和较低的电阻率，被广泛地应用在太阳能电池、传感器和柔性OLED等光电子器件中。采用多元醇法制备了长径比约为1 200的银纳米线(AgNWs),并且，与PEDOT∶PSS相结合，以聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)为透明导电薄膜基底，通过简单、高效的喷涂工艺制备AgNWs/PEDOT∶PSS-PET复合柔性透明导电薄膜，并且，研究其表面形貌与材料结构。然后，对薄膜进行了后处理，提高薄膜的导电性，并且，利用拉曼(Raman)光谱分析了进行后处理后，薄膜导电性提高的原因。当该复合薄膜在透光率<85%时，其面电阻<50Ω/sq,而且，薄膜的粗糙度仅为11.3 nm。另外，经过700 h的空气气氛放置试验后，薄膜的面电阻基本保持不变，仍具有较好的稳定性。