研究了十八胺(ODA)及其與硬脂酸(SA)混合單分子膜在導(dǎo)電聚合物聚3,4-乙烯二氧噻吩/聚b乙烯磺酸(PEDOT- PSS)膠體亞相上的成膜行為和復(fù)合LB膜在室溫下的電學(xué)性能.結(jié)果表明:ODA-SA/PEDOT-PSS復(fù)合LB膜具有更好的成膜性能,表面粗糙度小且穩(wěn)定可控,薄膜具有較好的有序結(jié)構(gòu);ODA-SA/PEDOT-PSS膜電導(dǎo)率高于ODA/PEDOT- PSS復(fù)合LB膜,其電導(dǎo)率呈各向異性,水平電導(dǎo)率(σ_‖)與垂直電導(dǎo)率(σ_⊥)之間相差3～4個數(shù)量級,Ⅰ-Ⅴ曲線呈指數(shù)關(guān)系,為典型的電子隧穿類型.

PEDOT:PSS因其良好的印刷性和柔韌性，是常應(yīng)用于柔性透明電極的導(dǎo)電高分子材料。在以往的研究報道中，通常采用溶劑摻雜的方法提高PEDOT:PSS薄膜電導(dǎo)率。但國內(nèi)相關(guān)研究還比較落后，尤其是單體EDOT合成的研究，國內(nèi)尚未見有這方面的報道。但這種方法提高電導(dǎo)率的程度有限，并且PEDOT:PSS薄膜自身的靛藍(lán)色不利于作為鈣鈦礦太陽能電池的透明電極。一種采用氟離子液體作為PEDOT:PSS添加劑，來調(diào)控PEDOT和PSS二者相分離，實現(xiàn)制備網(wǎng)格狀PEDOT:PSS薄膜。這種結(jié)構(gòu)可提高PEDOT:PSS薄膜電導(dǎo)率超過4000 S/cm,并顯著提高了薄膜的透光率。研究團(tuán)隊結(jié)合其印刷電子的研究基礎(chǔ)，采用狹縫擠出工藝，宏量印刷了PEDOT:PSS柔性透明電極，并成功應(yīng)用于柔性鈣鈦礦太陽能電池和模組中。

為了進(jìn)一步闡明氟離子添加劑在PEDOT:PSS薄膜中的作用機(jī)制，研究人員首先對PEDOT:PSS薄膜的構(gòu)象進(jìn)行分析。在眾多導(dǎo)電聚合物中，聚(3，4一乙撐二氧S吩)(簡稱為PEDT)。通過原子力顯微鏡結(jié)果可以觀測到氟離子的添加促進(jìn)了PEDOT和PSS二者相分離，從而形成明顯的網(wǎng)格狀結(jié)構(gòu)。通過掠入射廣角X射線散射分析發(fā)現(xiàn)，添加劑引入后導(dǎo)電高分子的堆疊和結(jié)晶性均顯著增強(qiáng)，從而解釋了網(wǎng)格狀結(jié)構(gòu)的形成。至此，氟離子添加劑可以誘導(dǎo)原始PEDOT:PSS的毛線團(tuán)纏繞結(jié)構(gòu)發(fā)生相分離，形成更有利于電荷傳輸和透光的網(wǎng)格狀結(jié)構(gòu)。