導(dǎo)電聚合物的導(dǎo)電機(jī)理

聚合物分子導(dǎo)電應(yīng)具備的必要條件是：分子鏈應(yīng)該是一個大竹共軛體系(共軛雙鍵或共軛與帶有未成鍵P軌道的雜原子N、s等偶合)與金屬導(dǎo)電需要自由電子和供電子運(yùn)動的軌道一樣，聚合物的導(dǎo)電也需要有電荷載體和可供電荷載體自由運(yùn)動的分子軌道，由于大多數(shù)聚合物本身不具有電荷載體，導(dǎo)電聚合物的所必需的電荷載體是由”摻雜”過程提供的。進(jìn)一步的，上述方案中，所述的反射電極為Al電極、Ag電極或者Au電極中的一種。關(guān)于摻雜后導(dǎo)電聚合物的導(dǎo)電機(jī)理，目前比較成熟的觀點(diǎn).

主鏈具有共軛或大仃結(jié)構(gòu)的聚合物，在理想狀態(tài)下，電子在整個主鏈或共軛鏈段上離域，單體的分子軌道相互作用，g占有軌道形成價(jià)帶，D空軌道形在導(dǎo)帶，在不考慮熱運(yùn)動及光躍遷時，價(jià)帶層完全充滿電子，導(dǎo)帶層全空，價(jià)帶層與導(dǎo)帶層之間存在能隙 ，因此它們的導(dǎo)電性通常很低，摻雜過程相當(dāng)于把價(jià)帶中的一些能量較高的電子氧化掉、從而產(chǎn)生空穴(陽離子自由基)，其能量介于價(jià)帶層與導(dǎo)帶層之間，由于陽離子自由基以極化周圍介質(zhì)的方式來穩(wěn)定自已，因此也稱為極化子。如果對共軛鏈進(jìn)行重?fù)诫s，則可能在極化分子的基礎(chǔ)上形成雙極化子或雙極子帶，極化子和雙極化子可能過雙鍵遷移沿共軛傳遞，從而使聚合物導(dǎo)電。印刷方法，將PEDOT:PSS/AgNW材料從玻璃襯底上轉(zhuǎn)移。上述導(dǎo)電聚合物的導(dǎo)電機(jī)理是建立在無機(jī)半導(dǎo)體價(jià)帶理論基礎(chǔ)之上的，雖然能夠很好的解釋導(dǎo)電聚合物的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，但是是否完全真實(shí)反映了導(dǎo)電聚合物的機(jī)理尚待進(jìn)一步研究。

在柔性PV中，的FTE是金屬摻雜的金屬氧化物（metal doped metal oxide，MMO），例如銦摻雜的氧h錫（ITO）。然而，ITO在塑料基板上存在機(jī)械脆性和導(dǎo)電性差問題；另外，通過高溫真空濺射法制備MMO，使得MMO價(jià)格昂貴，且與印刷和卷對卷不兼容。作為MMO的替代物，聚（3,4-亞二氧s吩）：聚（b乙x磺酸）（PEDOT:PSS）薄膜的成本相對較低，并且具有高的光學(xué)和電學(xué)特性，優(yōu)異的熱穩(wěn)定性，良好的柔韌性等。在前期的工作中，我們報(bào)道了高溫甲磺酸方法和轉(zhuǎn)移PEDOT:PSS方法，基于P3HT:PCBM和PBDTT-S-TT:PC71BM柔性O(shè)SC分別表現(xiàn)了3.92%[1]和6.42％[2]的能量轉(zhuǎn)換效率（PCE）。PEDOT以旋涂或者澆鑄成膜得到的電導(dǎo)率可達(dá)550S/cm，用氣相聚合法得到的聚合物更能達(dá)到1000S/cm。這種OSC器件的PCE和機(jī)械柔性有待進(jìn)一步加強(qiáng)。

PEDOT薄膜對電極的成膜方法

染料敏化太陽能電池（DSSC）主要是模仿光合作用原理，研制出來的一種新型太陽電池，具有壽命長、結(jié)構(gòu)簡單、生產(chǎn)成本較低、易于大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)等優(yōu)點(diǎn)，近年來取得了很大的進(jìn)展。DSSC的循環(huán)依靠對電極的作用才能及時地完成，因此對電極材料的選擇尤為關(guān)鍵。EL-P系列絲網(wǎng)印刷油墨具有優(yōu)異的柔軟性和透明電極形成性，適用于電致發(fā)光冷光源（EL），電容式觸控感應(yīng)器和薄膜開關(guān)等領(lǐng)域。高分子導(dǎo)電聚合物聚3,4-乙撐二氧s吩（PEDOT）因其高導(dǎo)電性、對電解質(zhì)的催化能力、透明性和柔性等特點(diǎn)受到廣泛關(guān)注，成為DSSC對電極材料研究的熱點(diǎn)。

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。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、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其制作過程無副產(chǎn)物，容易控制，且不發(fā)生其他無關(guān)的化學(xué)聚合反應(yīng)，不會影響產(chǎn)品的性能。實(shí)驗(yàn)設(shè)備：ATS高壓均質(zhì)機(jī)，光散射粒度儀樣品：PDEOT：PSS分散液含量：固含量3-5%PH值為1實(shí)驗(yàn)?zāi)康模簩a(chǎn)品粒徑降低至100nm以下評判標(biāo)準(zhǔn)：1。

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

   相對與無機(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個數(shù)量級、穩(wěn)定性和透明性好等優(yōu)勢。