未来印刷电子产品的油墨

时间:2020-03-13 19:15 来源:seo 作者:杏鑫 点击量:

未来印刷电子产品的油墨

为了提高聚合物的导电性,并以这种方式在有机太阳能电池、发光二极管和其他生物电子应用中获得更高的效率,研究人员迄今为止已经在材料中掺杂了各种物质。一般来说,这是通过移除一个电子或者通过掺杂分子把它贡献给半导体材料来实现的,这种策略增加了电荷的数量,从而提高了材料的导电性。

“我们通常加入有机聚合物来提高它们的导电性和设备性能。这个过程在一段时间内是稳定的,但材料会退化,我们用作兴奋剂的物质最终会被过滤掉。这是我们想要避免不惜任何代价,例如,bioelectronic应用程序,在有机电子元件可以给巨大的好处在可穿戴电子产品植入体内,”西蒙粒入球副教授表示有机纳电子学集团在林雪平大学在有机电子的实验室。

这个由来自5个国家的科学家组成的研究小组已经成功地将这两种聚合物结合在一起,制造出了一种导电墨水,这种墨水不需要任何掺杂就可以导电。这两种材料的能级完全吻合,因此电荷能自发地从一种聚合物转移到另一种聚合物上。

研究结果发表在《自然材料》杂志上。

“这种自发电荷转移的现象以前已经被证明过,但只是在实验室规模的单晶中。没有人展示出任何可以在工业规模上使用的东西。聚合物由大而稳定的分子组成,很容易从溶液中沉淀,这就是为什么它们很适合作为印刷电子产品的墨水大规模使用,”Simone Fabiano说。

聚合物是简单和相对便宜的材料,在商业上是可以得到的。没有外来物质从新的聚合物混合物中渗出。它能长时间保持稳定,并能经受高温。这些特性对于能量收集/存储设备以及可穿戴电子设备非常重要。

“由于它们不含兴奋剂,随着时间的推移,它们是稳定的,可以用于高要求的应用。这一现象的发现为提高发光二极管和太阳能电池的性能开辟了全新的可能性。这也是其他热电应用的情况,尤其是可穿戴和近身电子设备的研究,”Simone Fabiano说。

“我们邀请了林雪平大学和查尔默斯理工大学的科学家,以及美国、德国、日本和中国的专家。领导这项工作是一次非常棒的经历,这是该领域迈出的重要的一大步,”他说。

这项研究的主要资金来自瑞典研究委员会和瓦伦堡木材科学中心。它还在林雪平大学先进功能材料战略计划(AFM)框架内进行。

“从根本上说,导电聚合物的掺杂,产生高导电性,迄今为止只能通过将非导电掺杂剂与导电聚合物结合来实现。”现在,两种导电聚合物的结合首次使复合体系具有高稳定性和高导电性。这一发现为导电聚合物领域开辟了一个新的篇章,并将在世界范围内引发许多新奇的应用和兴趣,”林雪平大学有机电子实验室主任Magnus Berggren教授说。

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