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有機-無機復合熱電材料不僅具有有機材料質(zhì)輕、高延展性、低成本、易制備等優(yōu)點,而且可以獲得比純有機材料更加優(yōu)異的熱電性能,近年來持續(xù)受到熱點關(guān)注。將冷水機溫度設置為-5℃,待溫度充分降低之后,可開始準備均質(zhì)處理2。然而,傳統(tǒng)的采用原位聚合或機械混合法制得的有機/無機復合熱電材料,存在著無機納米顆粒難分散、易氧化、粒徑大小難以控制以及無機相添加量過大(通常>25wt%)等問題,削弱了實際的復合效果,極大地阻礙了有機/無機復合熱電材料的進展。
原位聚合法不需要特殊設備、操作簡單、膜厚可控、可涂布于各種形狀的表面,尤其對找不到合適溶液的導電聚合物和某些特殊表面具有優(yōu)勢,且聚合方式種類多樣,合成PEDOT薄膜的全過程中可通過摻雜改變聚合物結(jié)構(gòu),獲得的聚合物電導率高、應用前景廣闊,是制備PEDOT薄膜對電極新的趨勢。以玻碳電極(GCE)為基底電化學聚合制得聚3,4-乙烯二氧s吩(PEDOT)膜修飾電極,再通過Nafion共固定磷鉬酸和石墨烯構(gòu)建了一種新型的無酶電化學H2O2傳感器。 與以往傳統(tǒng)的和碳對電極相比,PEDOT具有高電導率、透明性以及柔性等優(yōu)點。三種薄膜制備方法各有優(yōu)缺點,促進了PEDOT薄膜對電極的發(fā)展,也使得DSSC取得了巨大的進步。
PEDOT:PSS因其良好的印刷性和柔韌性,是常應用于柔性透明電極的導電高分子材料?;赑EDOT:PSS電極的柔性有機太陽能電池進展有機太陽能電池(Organicsolarcells,OSCs)具有柔性﹑輕薄﹑成本低以及可印刷和卷對卷制造的巨大優(yōu)勢,引起了廣泛的關(guān)注。在以往的研究報道中,通常采用溶劑摻雜的方法提高PEDOT:PSS薄膜電導率。但這種方法提高電導率的程度有限,并且PEDOT:PSS薄膜自身的靛藍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薄膜電導率超過4000 S/cm,并顯著提高了薄膜的透光率。研究團隊結(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,并成功應用于柔性鈣鈦礦太陽能電池和模組中。
近日,美國加州大學洛杉磯分校(UCLA)Ali Khademhosseini和Shiming Zhang等研究者利用PEDOT:PSS體系的室溫凝膠化特性,借助表面活性劑的輔助,在室溫條件下實現(xiàn)了具有可注射性的新型導電PEDOT:PSS凝膠體系的大面積簡便制備。8wt%),實現(xiàn)了澤貝克系數(shù)和電導率的同時提升,獲得了功率因子超過100mW/mK2的復合薄膜,比純的PEDOT:DBSA基體提高了50%以上?;诤唵蔚淖⑸涑尚偷确椒ǎ蓪崿F(xiàn)纖維狀、曲面基底膜等多種PEDOT:PSS形態(tài)柔性器件的制備。同時,該PEDOT:PSS凝膠體系展現(xiàn)出優(yōu)異的自愈合性能,在開發(fā)有機生物電子器件方面具有廣闊的應用前景。