麻省理工学院的研究人员研发柔性有机导电涂层

美国麻省理工学院的研究人员改进了基于PEDOT(聚乙烯二氧噻吩)的透明导电涂层材料,以与ITO(氧化铟钛)在柔韧性、导电性和透明性方面进行竞争。

       据外媒报道,美国麻省理工学院的研究人员改进了基于PEDOT(聚乙烯二氧噻吩)的透明导电涂层材料,以与ITO(氧化铟钛)在柔韧性、导电性和透明性方面进行竞争。

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麻省理工学院的研究人员对基于PEDOT的透明导电涂料进行了改进,使其在柔韧性、导电性和透明性方面与ITO竞争。

  在当今的触摸屏中,使用最广泛的透明导体是氧化铟钛(ITO),但该材料相当脆,在使用一段时间后可能会破裂。因此,世界各地的研究人员都在寻找更灵活的金属或有机替代品,但到目前为止,所提议的薄膜要么比ITO透明性差,要么导电性差,或者成本更高(使用银纳米线时)。

  在一项发表在《科学进展》上的研究中,在“调谐、优化和钙钛矿太阳能电池器件集成超薄聚(3,4-乙烯基二氧噻吩)薄膜的单步骤全干法”的研究中,研究人员改进了他们两年前设计的一种透明导电材料,改善了其光学透明性和导电性。

  综合透明度和导电性以西门子每厘米为单位进行测量。ITO的范围从6000到10000,虽然新材料的测量在3000,它更灵活,可以直接应用于大规模的卷对卷的工业规模制造过程。

  有机聚合物使用一种叫做氧化化学气相沉积(OCVD)的方法沉积在一个只有几纳米厚的超薄层中,由此形成聚合物的微小晶体的结构都完美地水平排列,从而赋予材料高导电性。此外,OCVD方法可以减小聚合物链在微晶内的堆积距离,从而提高导电性。

  为了证明这种材料的性能,研究小组将一层高度排列的PEDOT并入钙钛矿基太阳能电池中。新的OCVD取向PEDOT使钙钛矿的效率提高了一倍,稳定性提高了一倍。

  更重要的是,OCVD PEDOT涂层仅需要进行140℃的温和、单步骤的工艺,即可直接沉积到塑料基板上,例如用于柔性太阳能电池和显示器的塑料基板上。相比之下,许多其他透明导电材料的侵蚀性生长条件要求在不同的、更坚固的基底上进行初始沉积,然后通过复杂的过程将其剥离并转移到塑料上。

  由于这种材料是由干气相沉积工艺制成的,因此所产生的薄层甚至可以沿着表面的最细轮廓,将它们均匀地涂覆,这在某些应用中可能是有用的。研究人员指出,例如,可以将其涂在织物上并覆盖每根纤维,但仍可以使织物透气。


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