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两性离子掺杂的聚(3,4-乙烯二氧噻吩):聚(苯乙烯磺酸盐)薄膜结构测定:一项中子反射率研究
摘要: 掺杂聚(3,4-乙撑二氧噻吩):聚(苯乙烯磺酸盐)(PEDOT:PSS)可提升其导电性,但关于采用不对称电荷掺杂剂时PEDOT:PSS薄膜结构的研究甚少。本研究采用不同浓度的两性离子3-(N,N-二甲基十四烷基铵基)丙磺酸盐(DYMAP)对PEDOT:PSS进行掺杂,并通过中子反射率表征其对薄膜体相结构的影响。结果表明:低浓度掺杂时,薄膜分离形成准双层结构——粗糙度降低10%、厚度增加18%,但导电性较未掺杂样品下降;而随着掺杂浓度升高,薄膜形成均质层,导电性提升超过一个数量级,表面光滑度提高20%,厚度较原始样品增加60%。原子力显微镜和轮廓仪测量验证了这些发现,AFM高度与相位图像显示DYMAP在薄膜表面的存在量随浓度递增。中子反射率还表明最低浓度掺杂的PEDOT:PSS准双层结构之间存在渐变界面而非清晰分界。本研究为理解掺杂PEDOT:PSS薄膜的层状结构改性提供了依据,这对器件应用具有重要意义。
关键词: 中子反射率、空穴传输层、导电性、薄膜结构、两性离子、PEDOT:PSS
更新于2025-11-14 15:19:41
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《AIP会议论文集》[作者:第三届先进技术光电与纳米材料国际会议(iconMAT 2019)——印度喀拉拉邦(2019年1月3-5日)] - 基底温度对有机太阳能电池喷涂法制备PEDOT:PSS薄膜形貌的影响
摘要: 研究了基底温度对喷涂法制备的聚(3,4-乙撑二氧噻吩):聚(苯乙烯磺酸盐)(PEDOT:PSS)空穴传输层(HTL)在形貌、电学及光伏特性方面的影响。在PEDOT:PSS薄膜层喷涂沉积过程中,基底温度分三档调节:100°C、150°C和200°C。扫描电子显微镜(SEM)和光学显微镜图像显示,当基底温度为100°C和150°C时,PEDOT:PSS层形貌得到改善;而温度继续升高至200°C时,薄膜中会出现孔隙和裂纹。这些孔隙和裂纹影响了PEDOT:PSS层的导电性,使其电导率从150°C时的4.7 S/cm降至200°C时的3.9 S/cm。采用PTB7:PC71BM吸光层构建的有机太阳能电池(OSCs),其效率随喷涂PEDOT:PSS HTL基底温度的变化呈现先升后降趋势:100°C时为2.34%,150°C时升至2.88%,200°C时又降至1.88%。
关键词: 基底温度,喷涂涂层,PEDOT:PSS,形貌,有机太阳能电池
更新于2025-10-22 19:40:53
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矫正PEDOT:PSS/WS?异质结构效应
摘要: 近期,基于有机材料和二维(2D)材料的器件被认为是制备用于电子和光电子应用的混合二维范德华(vdW)异质结器件的最简便方法。通常采用高压真空系统下的热蒸发技术将有机材料沉积在二维材料上。本文提出了一种制备有机/n型-2D异质结构的简易方法:选用具有高导电性、优异成膜能力和良好稳定性的PEDOT:PSS作为有机材料,同时选择特性明确的WS2作为n型-2D材料。通过系统研究PEDOT:PSS/WS2异质结的栅压依赖和温度依赖I-V特性,证实该器件在室温(RT)下呈现整流比(RF)达5×10?、开启电压为2 V的二极管特性。进一步研究表明,当背栅偏压(Vgs)为20 V且漏源电压(Vds)在-4至4 V范围内时,该结的整流比可提升至103。基于这些结果证明,这种制备有机/2D vdW异质结的简易技术可推广至其他有机材料和二维材料体系。
关键词: 二维异质结,聚(3,4-乙烯二氧噻吩):聚苯乙烯磺酸盐(PEDOT:PSS),二硫化钨(WS?)
更新于2025-09-23 15:23:52
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柔性全有机光折变器件
摘要: 本研究的目的是展示并评估一种全有机光折变(PR)器件的性能,该器件采用自组装单层膜(SAM)修饰的PEDOT:PSS有机导电电极,涂覆于聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)基底上。光折变复合材料包含:三苯胺基光电导聚合物聚(4-(二苯氨基)苄基丙烯酸酯)(PDAA)、三苯胺光电导增塑剂(4-(二苯氨基)苯基)甲醇(TPAOH)、基于氨基氰基苯乙烯的非线性光学染料(4-环庚烯基苯亚甲基丙二腈)(7-DCST),以及可溶性富勒烯[6,6]-苯基C61丁酸甲酯(PCBM)。为与全有机光折变器件对比,还评估了使用PET/ITO、玻璃/ITO和玻璃/PEDOT:PSS基底的PR性能。在40 V μm-1外加电场下,采用PET/PEDOT:PSS-SAM基底的光折变器件衍射效率为21.9%,响应时间为390毫秒。通过对全有机光折变器件进行重复弯曲测试,发现以PET/PEDOT:PSS-SAM为基底的柔性光折变器件具有承受10,000次弯曲的潜力,并揭示雾度值变化会显著影响光折变性能的退化。
关键词: 全有机光折变聚合物、无ITO器件、PET基底、PEDOT:PSS、柔性
更新于2025-09-23 15:23:52
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基于聚(3,4-乙撑二氧噻吩):聚苯乙烯磺酸盐/CH3NH3PbI3器件的碘化钾添加剂对阻变存储性能的改善
摘要: 本研究展示了一种玻璃/氧化铟锡(ITO)/聚(3,4-乙烯二氧噻吩):聚苯乙烯磺酸盐(PEDOT:PSS)/CH3NH3PbI3(MAPbI3)/聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)/铝非易失性存储器件。该MAPbI3薄膜通过两步法制备于PEDOT:PSS层上方,表现出双极型阻变特性。由于PEDOT:PSS广泛用作平面异质结钙钛矿太阳能电池的空穴传输层,所展示的PEDOT:PSS/MAPbI3组合存储特性为多功能光电存储器应用开辟了潜力。通过引入碘化钾(KI)作为添加剂以改善MAPbI3材料质量和PEDOT:PSS/MAPbI3界面,器件性能得到提升。与原始MAPbI3相比,KI掺杂钙钛矿器件表现出103的阻变开关比、更优的耐久性和更稳定的保持特性。KI添加剂有助于形成均匀晶粒、高致密结构并钝化MAPbI3薄膜及界面的缺陷态,这些是存储特性改善的主要原因。最后我们认为KI具有作为添加剂构建高性能钙钛矿存储器的巨大潜力。
关键词: CH3NH3PbI3(甲胺铅碘)、阻变随机存取存储器、PEDOT:PSS(聚(3,4-乙撑二氧噻吩):聚(苯乙烯磺酸盐))、KI添加剂
更新于2025-09-23 15:23:52
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基于二氧化钛和PEDOT:PSS的喷墨打印混合光传感器
摘要: 我们展示了完全通过喷墨打印技术研制、基于二氧化钛和PEDOT:PSS的紫外光敏光电探测器。得益于低热预算生产工艺,这些采用横向结构的器件被实现在塑料基板上。纯二氧化钛器件呈现标准光电探测器特性,在紫外光照射下电导率提升超过4个数量级;而PEDOT:PSS与二氧化钛的双层结构则表现出相反特性——暗态下保持高电导率,光照时骤降7个数量级,这可能是由于PEDOT:PSS空穴与光生TiO2电子快速复合所致。建议将纯TiO2与PEDOT:PSS/TiO2双层串联结构作为开发低功耗、类互补式光敏电压分压器的基础。
关键词: 光敏分压器、喷墨打印、PEDOT:PSS、倒置结构、紫外探测器、二氧化钛、负光电导、光敏电阻器
更新于2025-09-23 15:23:52
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具有PEDOT:PSS/SWNT双层结构的高导电、透明且无金属电极,用于高性能有机薄膜晶体管
摘要: 包括聚合物、小分子和碳纳米管(CNTs)在内的导电有机材料是电子器件中无机材料的一种极具前景的替代品。传统上,采用CNTs的有机电极是通过表面功能化或与导电聚合物形成纳米复合材料来设计的。然而,相分离限制了CNTs在聚合物基质中的浓度,阻碍了高密度CNT网络的形成,导致电导率较差。在本文中,我们介绍了由聚(3,4-乙撑二氧噻吩)聚苯乙烯磺酸盐(PEDOT:PSS)和经HNO3处理的单壁CNTs(SWNTs)组成的双层电极。研究发现,SWNT/PEDOT:PSS(S/P)和PEDOT:PSS/SWNT(P/S)电极分别具有2432和2438 S cm?1的优异电导率。此外,HNO3处理后电极功函数的增加降低了空穴注入势垒,从而促进了从并五苯的空穴注入。PEDOT:PSS的平滑表面也有助于大尺寸并五苯晶粒的生长;因此,当采用P/S电极时,基于并五苯的薄膜晶体管的场效应迁移率为1.88 cm2 V?1 s?1。这种无金属电极还表现出88.7%的高光学透明度,表明它们在光电子学应用中具有巨大潜力。
关键词: 电极,PEDOT:PSS,碳纳米管,并五苯,薄膜晶体管
更新于2025-09-23 15:23:52
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基于PVDF的轻量级与压力传感器,采用喷涂透明电极技术,适用于自供电无线传感器节点
摘要: 本工作报道了基于压电与热释电材料聚偏氟乙烯(PVDF)的轻质压力传感器制备。除传感器功能外,所研制器件还具备能量收集特性。为连接39微米厚的PVDF薄膜,我们采用银纳米线(AgNWs)和聚(3,4-乙烯二氧噻吩)聚苯乙烯磺酸盐(PEDOT:PSS)等溶液法透明电极(TE)材料,并与聚合物衬底商用铝电极进行对比。结果表明:TE-PVDF器件的灵敏度与输出功率性能均优于铝箔器件。测得其压电/热释电效应对应的压力灵敏度为3.6 mV/Pa,光照灵敏度为42 V·cm?2/W。当有效PVDF面积为8 cm2时,压电与热释电效应最大均方根输出功率分别达到1 μW和0.42 μW。最后证实该功率足以驱动自供能无线传感器节点(WSN),该节点采用超低功耗元件实现模拟传感信号测量与传输。该应用通过整合无线技术、嵌入式电子、环境传感数据及超低功耗管理,显著推动了物联网(IoT)发展。
关键词: 无线传感器节点、PEDOT:PSS、无线传感器网络、物联网、喷涂沉积、能量收集、银纳米线、透明电极
更新于2025-09-23 15:21:21
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[IEEE 2018第三届物联网国际会议:智能创新与应用(IoT-SIU) - 印度巴姆塔尔(2018.2.23-2018.2.24)] 2018第三届物联网国际会议:智能创新与应用(IoT-SIU) - 基于有机薄膜晶体管的石墨烯滴落传感器
摘要: 采用底部栅极底部接触(BGBC)结构上的石墨烯薄膜来制备气体传感技术。该传感器通过校准灵敏度(即石墨烯层上无有毒物质存在时与空气中最大漏电流变化的测量值,除温度外保持石墨烯初始状态不变),能够识别周围空气中超低浓度的CO?、NO?、CO等有毒气体。该器件的主要原理是:石墨烯能有效发挥多种有益于气体传感技术的物理化学特性,从而监测家庭、学校、汽车等场所不断升高的有毒物质水平,对预防病态建筑综合症(SBS)具有积极作用。这些传感器具有低功耗、低成本、高灵敏度和良好稳定性的优势。
关键词: 灵敏度,PEDOT:PSS - 聚(3,4-乙烯二氧噻吩)/聚苯乙烯磺酸盐,病态建筑综合征(SBS),石墨烯
更新于2025-09-23 15:21:21
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用于提高钙钛矿太阳能电池稳定性的可拉伸空穴提取层
摘要: 太阳能电池的柔性与可拉伸性是提升其在可穿戴设备中实际应用的关键因素。虽然聚(3,4-乙烯二氧噻吩):聚(苯乙烯磺酸盐)(PEDOT:PSS)传统上被用作柔性有机或钙钛矿太阳能电池的空穴传输层(HEL),但其固有的可拉伸性尚未得到充分证实。本研究报道了一种高拉伸性且机械稳定的PEDOT:PSS基薄膜及其在柔性钙钛矿太阳能电池中的应用。我们合成了由PSS和四氟丙基甲基丙烯酸酯(TFPMA)组成的化学键合共聚物P(SS-co-TFPMA),随后与聚乙二醇甲基醚甲基丙烯酸酯(PEGMA)进行接枝共聚,制备出用于PEDOT空穴传输层的P(SS-co-TFPMA)-g-PEGMA掺杂剂。PEDOT:P(SS-co-TFPMA)-g-PEGMA(PEDOT:PTP)共聚物溶液具有优异的均匀性和高相稳定性,其制备的空穴传输层薄膜展现出卓越的拉伸性能。在300%拉伸应变下,PEDOT:PTP薄膜仍能保持超过80%的原始电导率,而传统PEDOT:PSS薄膜在相同应变下完全丧失导电性。此外,采用PEDOT:PTP的柔性钙钛矿太阳能电池比未改性的电池具有更优的机械稳定性,在7毫米弯曲半径下经历1500次循环后仍能保持初始光电转换效率的92%。
关键词: PEDOT:PTP,可拉伸,PEDOT:PSS,空穴提取层,柔性,聚(乙二醇)甲基丙烯酸酯
更新于2025-09-23 15:21:01