[發(fā)明專利]一種PEDOT柔性透明電極的制備方法

有效

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• 申請日: 2017-04-10
• 公開（公告）號: CN106992040B
• 公開（公告）日: 2018-12-18
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 孫寬;張可臻;吳志紅;金貴琳
• 申請（專利權(quán)）人: 重慶大學(xué)
• 主分類號: H01B13/00
• 分類號: H01B13/00;H01B5/14;H01B1/12
• 代理公司: 重慶大學(xué)專利中心 50201
• 代理人: 王翔

本發(fā)明公開了一種PEDOT柔性透明電極的新型制備方法，其特征在于，包括以下步驟：1)基片的預(yù)處理2)過渡金屬氧化物溶液的制備；3)EDOT單體溶液的制備；4)溶液的成膜；5)透明電極熱處理；6)二次摻雜；本發(fā)明優(yōu)點在于設(shè)計了一種PEDOT柔性透明電極的新型制備方法，可通過油墨打印制備工藝在室溫或低于200攝氏度的低溫，在不同基片上直接制備具有優(yōu)良光電性能和機械柔性的透明電極薄膜，生產(chǎn)步驟簡單且極大降低了生產(chǎn)成本并減少了能量損耗，為大規(guī)模制備柔性透明電極及可穿戴式光電器件提供了可靠方法。更重要的是，利用本發(fā)明制備出的透明電極具有良好的初始光學(xué)與電學(xué)特性，也有著巨大的提升空間。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及有機光電子技術(shù)材料領(lǐng)域，具體是一種PEDOT柔性透明電極的制備方法。

背景技術(shù)

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和人民生活水平的不斷提高,高分辨率、大尺寸平面顯示器,太陽能電池,節(jié)能紅外反射膜,電致變色窗等廣泛應(yīng)用,對透明導(dǎo)電薄膜的需求愈來愈大。透明導(dǎo)電薄膜不但要求好的導(dǎo)電性,還要有優(yōu)良的可見光透性。

在研究中，人們發(fā)現(xiàn)導(dǎo)電聚合物既具有金屬和半導(dǎo)體材料的光電學(xué)特性,又具有聚合物良好的力學(xué)性能和可加工性。上世紀(jì)80年代后期拜耳公司開發(fā)出新型聚噻吩衍生物聚(3,4-亞乙基二氧噻吩) (PEDOT)。PEDOT具有高導(dǎo)電性、薄膜高透光性、較好化學(xué)穩(wěn)定性等優(yōu)良的性能,可以廣泛應(yīng)用于抗靜電涂料,超級電容器,傳感器等領(lǐng)域。

目前，國際上合成PEDOT薄膜的技術(shù)還不夠成熟，以現(xiàn)有的合成方法獲得的PEDOT薄膜存在著導(dǎo)電率不夠高，與基材附著力低，單體利用率低，成本高昂等缺陷。

因此，研究新的PEDOT合成路線以解決以上問題具有極強的現(xiàn)實意義和商業(yè)價值。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是解決現(xiàn)有技術(shù)中，制備PEDOT透明電極制備成本高、復(fù)雜性大，所用時間長等問題。

為實現(xiàn)本發(fā)明目的而采用的技術(shù)方案是這樣的，一種PEDOT 柔性透明電極的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

1)基片的預(yù)處理

1.1)將基片進行清洗和除殘?zhí)幚砗螅褂酶呒兊獨獯蹈桑?/p>

1.2)將干燥的基片置于紫外臭氧處理儀中，15～60min后取出；

2)過渡金屬氧化物溶液的制備

將過渡金屬氧化物與酸溶液混合，攪拌后靜置，得到均勻的過渡金屬氧化物溶液；

所述過渡金屬氧化物包括Cu0、V₂O₅、Co₃O₄、MoO₃或MnO₂；

所述酸溶液包括礦物酸和有機酸中的一種或幾種；

所述過渡金屬氧化物與酸溶液或堿溶液的物質(zhì)的量和體積比 (mmol︰μl)范圍為(0.4～0.8)︰(2000～4000)；

3)EDOT單體溶液的制備

將EDOT單體與有機溶劑A進行混合，得到EDOT單體溶液；

所述EDOT單體與有機溶劑的體積比為(600～900)︰(400～ 100)；

4)溶液的成膜

4.1)將步驟2)和步驟3)中得到的過渡金屬氧化物溶液和EDOT 單體溶液，通過濕法打印工藝先后沉積到步驟1)中得到的基片上，得到均勻覆蓋樣品溶液的基片；

4.2)將步驟4.1)中得到的基片浸入到有機溶劑B中，得到去除雜質(zhì)后的基片；

5)透明電極熱處理