




聚合物(PEDOT)的合成方法介绍
自从shirakawa et al发现了聚乙Q具有高导电率后,导电聚合物这个领域已引起了科学家的广泛兴趣。通过新型Fe(III)氧化剂的自***作用,实现了PEDOT基体对均匀分散Te颗粒的紧密包覆,成功***了Te纳米颗粒的氧化。经过近20年的发展,导电聚合物已经成为一门较为成熟的跨学科综合研究领域,重量轻、可加工性好,抗腐蚀和导电性是这类物质的特点。在众多导电聚合物中,聚(3,4一乙撑二氧S吩)(简称为PEDT)
针对PEDOT:PSS薄膜导电性不高和载流子迁移率低等问题,通过将还原氧化石墨烯(rGO)引入到PEDOT:PSS薄膜中,实现了导电性提高和电池材料光吸收增强,并且通过电池结构的设计,***终实现了电池转换效率30%的提升,使得电池转换效率达到12%。(4)电致变色材料导电高分子的电致变色研究是电致变色领域中的重要研究方向。(Xinyu Jiang, Shanglong Peng*,et al.Appl. Sur. Sci., 2017, 407, 398-404.)
尽管改善PEDOT:PSS特性后电池效率有较大提升,但仍然较低,这是因为平面结构硅对光的反射很强,造成了很大一部分光的浪费,因此考虑通过构筑硅纳米陷光结构来降低光的反射,从而实现电池效率提升。采用锥状硅纳米洞结构,并通过调控其孔径和深度,实现PEDOT:PSS对硅很好地包覆和对光的充分利用。同时为了减少背电极和硅之间的载流子复合,在它们之间引入了碳酸铯(Cs2CO3)钝化层。***终实现了13.5%的电池转换效率。可采用标准印刷方法,如狭缝涂布法、柔版印刷、丝网或者凹版印刷制作涂层。(Zilei Wang, Shanglong Peng*,et al.Nano Energy,2017, 41, 519-526.)
考虑PEDOT:PSS材料本身的特性和硅表面结构光学管理后,硅与背金属电极界面的接触情况成为了制约电池效率提升的主要因素,硅/金属的直接接触会导致界面处形成肖特基势垒,对电子传输的阻碍作用极大,同时界面处严重的复合造成了载流子的损失。基于此,选用氧化锌作为电子选择性材料,将其用于界面处形成金属-介质-半导体结构,并对氧化锌进行Li掺杂调节其功函数进一步减小或消除界面势垒。另外,对硅表面通过本征非晶硅层钝化,这样既能钝化硅又能改善电接触。并结合硅金字塔陷光结构,***终实现超过15%的电池转换效率。研究结果表明:盐酸、冰醋酸及樟脑磺酸掺杂后能显著提高聚合物的电导率,其中樟脑磺酸掺杂后的电导率***g。
