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有機(jī)-無機(jī)復(fù)合熱電材料不僅具有有機(jī)材料質(zhì)輕、高延展性、低成本、易制備等優(yōu)點(diǎn),而且可以獲得比純有機(jī)材料更加優(yōu)異的熱電性能,近年來持續(xù)受到熱點(diǎn)關(guān)注。將冷水機(jī)溫度設(shè)置為-5℃,待溫度充分降低之后,可開始準(zhǔn)備均質(zhì)處理2。然而,傳統(tǒng)的采用原位聚合或機(jī)械混合法制得的有機(jī)/無機(jī)復(fù)合熱電材料,存在著無機(jī)納米顆粒難分散、易氧化、粒徑大小難以控制以及無機(jī)相添加量過大(通常>25wt%)等問題,削弱了實(shí)際的復(fù)合效果,極大地阻礙了有機(jī)/無機(jī)復(fù)合熱電材料的進(jìn)展。
原位聚合法不需要特殊設(shè)備、操作簡(jiǎn)單、膜厚可控、可涂布于各種形狀的表面,尤其對(duì)找不到合適溶液的導(dǎo)電聚合物和某些特殊表面具有優(yōu)勢(shì),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(dǎo)率高、應(yīng)用前景廣闊,是制備PEDOT薄膜對(duì)電極新的趨勢(shì)。以玻碳電極(GCE)為基底電化學(xué)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(xué)H2O2傳感器。 與以往傳統(tǒng)的和碳對(duì)電極相比,PEDOT具有高電導(dǎo)率、透明性以及柔性等優(yōu)點(diǎn)。三種薄膜制備方法各有優(yōu)缺點(diǎn),促進(jìn)了PEDOT薄膜對(duì)電極的發(fā)展,也使得DSSC取得了巨大的進(jìn)步。
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。基于PEDOT:PSS電極的柔性有機(jī)太陽能電池進(jìn)展有機(jī)太陽能電池(Organicsolarcells,OSCs)具有柔性﹑輕薄﹑成本低以及可印刷和卷對(duì)卷制造的巨大優(yōu)勢(shì),引起了廣泛的關(guān)注。在以往的研究報(bào)道中,通常采用溶劑摻雜的方法提高PEDOT:PSS薄膜電導(dǎo)率。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(shí)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(duì)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。
近日,美國(guó)加州大學(xué)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(shí)現(xiàn)了具有可注射性的新型導(dǎo)電PEDOT:PSS凝膠體系的大面積簡(jiǎn)便制備。8wt%),實(shí)現(xiàn)了澤貝克系數(shù)和電導(dǎo)率的同時(shí)提升,獲得了功率因子超過100mW/mK2的復(fù)合薄膜,比純的PEDOT:DBSA基體提高了50%以上?;诤?jiǎn)單的注射成型等方法,可實(shí)現(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(shí),該P(yáng)EDOT:PSS凝膠體系展現(xiàn)出優(yōu)異的自愈合性能,在開發(fā)有機(jī)生物電子器件方面具有廣闊的應(yīng)用前景。