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具有二氧化钛钝化层的高性能高稳定性石墨烯量子点-混合导电聚合物/多孔硅杂化太阳能电池
摘要: 近期,基于简易制备工艺的导电聚合物/硅杂化太阳能电池(HSCs)因其低成本特性备受关注,但聚合物电导率低、硅反射率高以及硅背接触面复合损耗大等问题严重制约其实际应用。本研究首次报道了由石墨烯量子点(GQDs)掺杂的聚(3,4-乙撑二氧噻吩)(PEDOT:GQDs)/多孔硅(PSi)/n型硅/二氧化钛(TiOx背钝化层)组成的HSCs。该器件在5 mm2活性面积下实现了10.49%的最高光电转换效率(PCE),这得益于PEDOT:GQDs电导率的提升、多孔硅结构降低硅反射率(增强光吸收)以及背钝化层对硅背面复合损耗的有效抑制。此外,活性面积为16 mm2的器件在环境条件下存放15天后仍保持初始PCE的约78%(绝对值从8.03%降至6.28%)。
关键词: 导电聚合物、钝化、混合太阳能电池、二氧化钛、多孔硅、反射率、石墨烯量子点
更新于2025-09-11 14:15:04
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金/银纳米颗粒修饰聚苯胺用于电化学和生物医学应用
摘要: 聚苯胺(PANI)具有多种电子结构,其特性取决于掺杂情况。含有Fe3O4纳米颗粒的聚苯胺复合材料因兼具电学与磁学特性而备受关注。本研究以苯胺和盐酸为原料,采用过硫酸铵作为氧化剂和催化剂通过溶液混合法制备聚苯胺,并成功合成了聚苯胺/碳酸钙及聚苯胺/金/银纳米颗粒复合材料。通过FTIR、SEM、EDX和电导率测试技术对聚苯胺纳米复合材料进行表征。SEM、FT-IR和EDX分析证实了碳酸钙与金/银纳米颗粒在聚苯胺基体中的有效复合。SEM显微图像清晰显示碳酸钙作为粘结剂增强了复合材料强度。电化学研究表明:金/银纳米颗粒修饰的聚苯胺导电性能显著提升。通过纸片扩散法测试表明该纳米复合材料对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌具有抗菌活性。
关键词: 抗菌、纳米复合材料、导电聚合物、导电性
更新于2025-09-10 09:29:36
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四种含芴为电子给体、苯并三唑、苯并噻二唑和吡啶并[3,4-b]吡嗪为电子受体的无规共聚物的合成与表征
摘要: 成功合成了四种以芴为电子给体、苯并三唑、苯并噻二唑和吡啶并[3,4-b]吡嗪为电子受体的无规共聚物。随后通过循环伏安法(CV)、电化学光谱、动力学、比色法和热重分析等一系列表征手段,全面研究了所得共聚物的性能。它们的带隙分别为1.87 eV、1.91 eV、1.97 eV和1.98 eV。从中性态到氧化态,PFPP由蓟紫色变为透明灰色,PBTFPP由棕褐色变为透明灰色,PBTFBD由黄褐色变为浅石板灰,PBDFBD由玫瑰棕色变为浅灰色。在近红外区域,其着色效率分别为:PFPP 269.91 cm2·C?1,PBTFPP 177.45 cm2·C?1,PBTFBD 241.92 cm2·C?1,PBDFBD 174.67 cm2·C?1。除PFPP外,其余三种共聚物均具有稳定性,是电致变色应用的优良候选材料。
关键词: 苯并噻二唑、芴、苯并三唑、导电聚合物、吡啶并[3,4-b]吡嗪
更新于2025-09-10 09:29:36
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塑料为电子器件带来柔性变革
摘要: 集成电路、"环绕式"电子器件及其他导电应用正借助塑料得以实现。无论是在消费电子还是工业应用中,塑料本身作为电子元件或承载电子元件,新型导电聚合物与加工工艺正助力21世纪塑料工程师突破性能与美学新标杆。特别是便携式、个人化及更具视觉美感的电子设备需求激增,正全面推动行业创新——从可穿戴设备、汽车显示屏到家电面板所用的柔性电子,再到?;ひ贫舾械缱悠骷母呖钩逅芰?。用于模内成型的导电墨水以及掺杂导电金属纳米粒子的改性聚合物,也催生了对新型材料商业化应用的探索。
关键词: 导电聚合物、柔性电子、汽车显示屏、塑料、可穿戴电子设备、模内电子墨水
更新于2025-09-10 09:29:36
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气相沉积PEDOT的结构/性能与被动硝酸盐掺杂敏感性的关系
摘要: 随着数字技术融入我们的日常生活,感知和监测流程或环境要素的能力变得至关重要。这对农业领域尤为如此——实时掌握土壤肥料含量的知识正赋予农民更强的能力。这种传感与监测需要理解特定材料的结构-性能-性能关系。本研究探讨了导电聚合物聚(3,4-乙撑二氧噻吩)(PEDOT)及其与硝酸根(NO3)被动掺杂的这种关系。蒸汽沉积法制备的甲苯磺酸盐(Tos)掺杂PEDOT具有高度有序结构,这与高掺杂水平相匹配。进而导致PEDOT-Tos/NO3中的硝酸盐掺杂水平对周围溶液中的NO3浓度敏感。这种认知对于设计其他用于离子传感应用的导电聚合物具有潜在影响。
关键词: 结构-性能关系,农业,离子选择性材料,硝酸盐,导电聚合物
更新于2025-09-10 09:29:36
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[聚合物与聚合物复合材料:参考系列] 功能性聚合物 || 导电聚合物纳米复合材料作为气体传感器
摘要: 关于环境保护与生物?;さ闹卮蠊厍?,以及对高精度过程监测的广泛需求,凸显了开发新型灵敏传感器的必要性。导电聚合物及其纳米复合材料因其特殊的氧化还原化学特性而被广泛用作传感材料。通过掺杂与去掺杂工艺可轻松调控其电学性能,分别产生导电与非导电状态。电导率还取决于所用填料(某些情况下为纳米级填料)的类型和用量,这些填料会产生负责导电的正负载流子。任何影响载流子数量与运动的聚合物相互作用都会改变电导率,这也是气体传感特性的核心原理。纳米技术的进步使得可通过不同技术制备各类导电聚合物纳米复合材料。这类材料具有高比表面积、小尺寸及优异性能,适用于多种传感器设备。本章介绍了基于导电聚合物(聚苯胺、聚吡咯和聚噻吩)纳米复合材料的各类气体传感器,阐述其研究进展及该领域未来研究方向,并探讨影响气体传感器性能的因素及传感过程的化学机制。
关键词: 导电聚合物、未掺杂、掺杂、聚噻吩、环境条件、聚吡咯、表面积、纳米复合材料、聚苯胺、气体传感器
更新于2025-09-10 09:29:36
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通过在成膜过程中添加第二溶剂并进行表面后处理来降低导电聚合物PEDOT:PSS与金属电极之间的特定接触电阻
摘要: 导电聚合物与电极结点的接触电阻会显著影响器件性能,因为聚合物器件中产生的电流或信号必须通过这些结点以最终形式传输至连接的负载或器件。本文采用传输线技术测量了导电聚合物聚(3,4-乙撑二氧噻吩):聚苯乙烯磺酸盐(PEDOT:PSS)与金属电极之间的特定接触电阻。为开发无需真空工艺的印刷电子器件,我们重点研究了PEDOT:PSS薄膜与金属浆料之间的特定接触电阻rc。在PEDOT:PSS成膜溶液中添加乙二醇(EG)、聚乙二醇(PEG)和二甲基亚砜(DMSO)等第二溶剂,可显著降低rc并提高电导率。对薄膜电极区域进行EG或DMSO表面处理,也能使PEDOT:PSS-银浆结点的rc降至电子束蒸发法形成的PEDOT:PSS-银结点水平?;赑EDOT:PSS薄膜形貌特征,我们探讨了rc降低的机理。
关键词: 导电聚合物,聚(3,4-乙烯二氧噻吩):聚苯乙烯磺酸盐,比接触电阻
更新于2025-09-10 09:29:36
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化学、分子科学与化学工程参考???|| 聚合物电极:制备、性能与应用☆
摘要: 通过氧化还原过程获得的优良导电性是含有扩展共轭π电子体系聚合物的标志性特性。这一特性由Heeger和MacDiarmid在白川英树方法合成的聚乙炔中发现。聚乙炔在众多此类材料中化学结构最为简单,但环境稳定性差。相比之下,聚杂芳烃(如聚吡咯、聚噻吩)、聚苯胺(聚苯基胺)及其衍生物因其在分析传感器、电源、分离装置、光电器件以及可控化学/生化反应平台中的应用而备受关注。
关键词: 制备、应用、聚噻吩、聚吡咯、性能、聚合物电极、导电聚合物、聚苯胺
更新于2025-09-10 09:29:36
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伏安吸收法、纳米重力法和原位电导率结果的互补性对导电聚合物氧化还原转变的解析
摘要: 过去十年间,原位光谱伏安法与交流电导技术的联用得以实现,并被用于研究导电聚合物的氧化还原转化过程。由于电荷载流子可通过光谱识别,同步监测这两种信号能解答以下问题:这类聚合物的命名特性如何与电荷载流子的形成相关联?此外,哪种具有光谱可区分性的电荷载流子主要负责导电态的形成?本研究通过多维度分析多个体系,展示了不同原位电化学技术所得结果的互补性。对不同取代基聚噻吩薄膜的系统测量表明,结合光谱与电导变化的数据可基于电重量学观测进行解释。在此基础上,通过考量掺杂阴离子的迁移率,就能解答哪种具有光谱可区分性的电荷载流子主要负责导电态的形成及其原因。
关键词: 紫外-可见-近红外、联用模式、原位电导测量、EQCN、导电聚合物、原位电化学技术
更新于2025-09-10 09:29:36
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材料科学与工程参考???|| 导电与半导体聚合物的化学与生物传感器
摘要: 化学和生物领域对更廉价、更快速、更精确测量的需求,推动了新型传感设备——化学与生物传感器的发展。这些分析仪器包含能与目标分析物特异性相互作用的化学/生物识别元件,以及将识别事件转化为可测量信号的换能器。根据换能原理,化学与生物传感器主要分为三大类:电化学型、光学型和压电型。其可检测的分析物范围几乎不受限制,从简单分子到极复杂分子均可涵盖。
关键词: 电化学、生物传感器、光学、化学传感器、半导体聚合物、导电聚合物、压电材料
更新于2025-09-10 09:29:36