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PEDOT－PSS 材料國產(chǎn)化之空穴傳輸層

PEDOT－PSS 是一種高分子聚合物，通常以水溶液形式存在，并具有導(dǎo)電率高及導(dǎo)電率可調(diào)的特性。該導(dǎo)電高分子材料是由 PEDOT 和 PSS 兩種物質(zhì)構(gòu)成，其中 PEDOT 是 EDOT（3，4－乙烯二氧噻吩單體）的聚合物，PSS 是聚苯乙烯磺酸鹽。通過 PSS 的接入，可極大地提高 PEDOT 的溶解性。目前，PEDOT－PSS 導(dǎo)電高分子已可應(yīng)用于透明導(dǎo)電電極（OTFT、薄膜／觸控開關(guān)等）、防靜電薄膜，以及空穴傳輸層（有機(jī)發(fā)光二極管、太陽能電池等）。1987 年，德國拜耳公司掌握了 PEDOT－PSS 單體 EDOT 專利，并開發(fā)出了不同導(dǎo)電率的聚合物水溶液。此后30 多年，由于掌握了核心原材料的專利技術(shù)，PEDOT－PSS 在不同領(lǐng)域的應(yīng)用，均被德國Heraeus 和比利時(shí)AGFA 壟斷。隨著2007－2008 年的核心專利相繼到期，生產(chǎn)廠家和研究機(jī)構(gòu)紛紛加入 PEDOT－PSS 的開發(fā)之中，截止目前為止，其它廠商只能生產(chǎn)低端防靜電領(lǐng)域的 PEDOT－PSS 材料。

印刷電子材料產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟是一個(gè)基于 PEDOT－PSS 導(dǎo)電高分子材料應(yīng)用開發(fā)，延伸和擴(kuò)展 PEDOT－PSS 材料應(yīng)用范圍，滿足新興柔性與印刷電子對(duì)材料的迫切需求的自發(fā)性組織。本聯(lián)盟核心成員由湖南納昇印刷電子科技有限公司（研發(fā)中心）、上海純?cè)粗参锘瘜W(xué)有限公司（工程應(yīng)用中心）和寧波博潤新材料科技有限公司（市場(chǎng)運(yùn)營中心）組成。經(jīng)過近十年的技術(shù)研發(fā)，印刷電子材料產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟推出多款 PEDOT－PSS 墨水材料。本文將對(duì)空穴傳輸材料的應(yīng)用開發(fā)作簡單介紹。

表 1 PEDOT－PSS 材料基本性能

項(xiàng)目	指標(biāo)
外觀	深藍(lán)
固含量（％）	1．3－1．7
電阻（Ω．cm）	500－8000
粘度（mPas）	5－15
粒徑分布 d50（nm）	～80
粒徑分布 d90（nm）	～100
功函數(shù)（eV）	4．8－5．2

應(yīng)用案例 1：鈣鈦礦太陽能電池

結(jié)構(gòu)：ITO／PEDOT－PSS／MAPbI3／PCBM／Ag

表 2 不同廠商 PEDOT－PSS 應(yīng)用于鈣鈦礦太陽能電池基本性能

材料名稱	VOC （V）	JSC （mA ／cm2）	FF （％）	PCE （％）	備注
X 友商	0．926	23．942	60．365	12．994
HTL－S7	0．911	23．762	58．841	13．454	納昇
HTL－S8	0．891	24．481	57．531	13．193	納昇
HTL－S9	0．941	24．080	64．619	15．436	納昇

應(yīng)用案例 2：有機(jī)發(fā)光二級(jí)管（OLED）

結(jié)構(gòu)：ITO／PEDOT－PSS／發(fā)光材料／TPBI／LIq／Al

審核編輯：符乾江

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傳輸層

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