PEDOT的結(jié)構(gòu)

PEDOT由于具有高的電導(dǎo)率(600S／cm)[61，較大的穩(wěn)定性和可見光透射率【 而受到廣泛的關(guān)注?？上У氖?，PEDOT本身為不溶性聚合物而限制了它的應(yīng)用。但通過用一種水溶性的高分子電解質(zhì)聚B乙烯磺酸(簡(jiǎn)稱為PSS)摻雜解決了它的加工性問題。 PEDOT／PSS是一種深藍(lán)色的水溶性聚合物、易于加工。采用錐狀硅納米洞結(jié)構(gòu)，并通過調(diào)控其孔徑和深度，實(shí)現(xiàn)PEDOT:PSS對(duì)硅很好地包覆和對(duì)光的充分利用。PEDOT／PSS膜具有較高的電導(dǎo)率(10s／cm)，較高的機(jī)械強(qiáng)度，高可見光透射率(在可見光范圍內(nèi)幾乎是透明的)和優(yōu)越的電化學(xué)性能及熱穩(wěn)定性等 2】，在100~C高溫下能耐1000h以上，而電導(dǎo)率幾乎不變。研究人員已經(jīng)把它應(yīng)用于工業(yè)的各個(gè)方面，如固體電解電容器，抗靜電涂層，通孔線路板電鍍等等。此后，以PEDOT為基材而開發(fā)出來的新材料、新工藝、新元件等也得到了充分發(fā)展。但國(guó)內(nèi)相關(guān)研究還比較落后，尤其是單體EDOT合成的研究，國(guó)內(nèi)尚未見有這方面的報(bào)道。

聚3,4-乙烯二氧噻吩(PEDOT)由拜爾(Bayer AG)科學(xué)家于1988年在專利中提出，人們發(fā)現(xiàn)其具有穩(wěn)定的摻雜態(tài)結(jié)構(gòu)，因而具有優(yōu)異的環(huán)境穩(wěn)定的導(dǎo)電性。DSSC的循環(huán)依靠對(duì)電極的作用才能及時(shí)高效地完成，因此對(duì)電極材料的選擇尤為關(guān)鍵。同時(shí)，人們發(fā)展了PEDOT:PSS (聚磺酸)溶膠體系來實(shí)現(xiàn)PEDOT材料的水系儲(chǔ)存以及加工，結(jié)合PEDOT的其他多種化學(xué)合成以及原位合成方法，這使得其被廣泛應(yīng)用在儲(chǔ)能、柔性電子學(xué)、光電轉(zhuǎn)換器件等應(yīng)用中。

研究人員選用表面活性劑十二烷基苯磺酸（DBSA）為輔助試劑制備PEDOT:PSS導(dǎo)電凝膠體系。當(dāng)DBSA濃度達(dá)到約3 v/v%時(shí)，體系基于物理交聯(lián)在室溫下能夠?qū)崿F(xiàn)凝膠化，同時(shí)凝膠化時(shí)間可根據(jù)DBSA濃度在2-200 min之間進(jìn)行精細(xì)調(diào)節(jié)。（3）太陽(yáng)能電池與傳統(tǒng)無機(jī)電池相比，聚合物太陽(yáng)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(yōu)點(diǎn)?；赑EDOT鏈間π-π 堆疊和疏水性相互作用構(gòu)成的物理交聯(lián)點(diǎn)，該P(yáng)EDOT:PSS凝膠體系具有良好的自支撐成型性能。該P(yáng)EDOT:PSS凝膠體系的導(dǎo)電率達(dá)約10-1 S cm-1，遠(yuǎn)超過大腦或脊椎等領(lǐng)域?qū)芍踩胨z體系導(dǎo)電性能的需求。

外量子效率結(jié)果說明，在400nm–1000nm波段，相較于平板結(jié)構(gòu)Si/PEDOT:PSS太陽(yáng)電池，柔性微米金字塔狀Si/PEDOT:PSS太陽(yáng)電池具有更強(qiáng)的光子捕獲能力。而電化學(xué)阻抗譜進(jìn)一步表明，后者具有更小的串聯(lián)電阻和更大的復(fù)合電阻，從而，導(dǎo)致后者的光電轉(zhuǎn)化效率較高。此外，經(jīng)過600次的機(jī)械彎折測(cè)試后，柔性微米金字塔狀Si/PEDOT:PSS太陽(yáng)電池呈現(xiàn)很好的光伏穩(wěn)定性。此為柔性Si/PEDOT:PSS雜化太陽(yáng)電池在下一代便攜式電子設(shè)備的實(shí)際應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。而室溫溫和甲磺酸處理為制備高性能柔性的PEDOT:PSS的塑料電極提供了一條簡(jiǎn)單而有效的途徑。