導(dǎo)電聚合物的導(dǎo)電機(jī)理

聚合物分子導(dǎo)電應(yīng)具備的必要條件是：分子鏈應(yīng)該是一個(gè)大竹共軛體系(共軛雙鍵或共軛與帶有未成鍵P軌道的雜原子N、s等偶合)與金屬導(dǎo)電需要自由電子和供電子運(yùn)動(dòng)的軌道一樣，聚合物的導(dǎo)電也需要有電荷載體和可供電荷載體自由運(yùn)動(dòng)的分子軌道，由于大多數(shù)聚合物本身不具有電荷載體，導(dǎo)電聚合物的所必需的電荷載體是由”摻雜”過程提供的。另一方面也使其具有壽命長(zhǎng)、小型化、可靠度高、易于實(shí)現(xiàn)片式化等優(yōu)點(diǎn)。關(guān)于摻雜后導(dǎo)電聚合物的導(dǎo)電機(jī)理，目前比較成熟的觀點(diǎn)可用下圖(二)加以簡(jiǎn)要說明。

光電材料，

高分子導(dǎo)電化合物，用作電極材料，抗靜電劑，光電轉(zhuǎn)化材料等。

高導(dǎo)電透明涂層：PEDOT/PSS的透明性很好，涂層對(duì)可見光有良好的透過率，可形成透明無色至藍(lán)色的涂層，透明薄膜的導(dǎo)電性可高達(dá)約1000S/cm。

印刷線路板：用于直接金屬化工藝中，可進(jìn)行凸版印刷，噴墨印刷，網(wǎng)版印刷等。

厚膜電致發(fā)光：可經(jīng)絲網(wǎng)印刷，制得透明電極，例如可用于厚膜電致發(fā)光。

有機(jī)薄膜晶體管：可用于快速發(fā)展的有機(jī)半導(dǎo)體領(lǐng)域中，作為源電極、柵電極和漏電極。隨著科技的發(fā)展應(yīng)用領(lǐng)域和深度還在迅速擴(kuò)展。

由于導(dǎo)電高分子聚（3，4-亞二氧噻吩）：聚磺酸（PEDOT：PSS）具有良好的生物相容性、高導(dǎo)電性和水穩(wěn)定性，近年來在各種功能器件中被廣泛應(yīng)用。將PSS溶解于一定量的去離子水中，向其中滴加入EDOT單體，緩慢攪拌。研究發(fā)現(xiàn)，PEDOT:PSS可直接開發(fā)出與人體接觸的軟生物電子器件，因?yàn)槠涔逃腥嵝詢?yōu)于無機(jī)材料。但是大多數(shù)生物電子設(shè)備仍然依賴于薄膜形式的PEDOT：PSS，而它們?cè)谖锢砗土W(xué)上均與生物組織不同。因此，建立具有類組織特性的基于PEDOT：PSS的生物電子界面，將極大地促進(jìn)其在軟生物電子領(lǐng)域的應(yīng)用。

PEDOT:PSS因其良好的印刷性和柔韌性，是常應(yīng)用于柔性透明電極的導(dǎo)電高分子材料。在以往的研究報(bào)道中，通常采用溶劑摻雜的方法提高PEDOT:PSS薄膜電導(dǎo)率。改進(jìn)或找到一種新的合成方法以提高EDOT的產(chǎn)率、降低生產(chǎn)成本是當(dāng)前科研工作者的主要任務(wù)。但這種方法提高電導(dǎo)率的程度有限，并且PEDOT:PSS薄膜自身的靛藍(lán)色不利于作為鈣鈦礦太陽(yáng)能電池的透明電極。一種采用氟離子液體作為PEDOT:PSS添加劑，來調(diào)控PEDOT和PSS二者相分離，實(shí)現(xiàn)制備網(wǎng)格狀PEDOT:PSS薄膜。這種結(jié)構(gòu)可提高PEDOT:PSS薄膜電導(dǎo)率超過4000 S/cm,并顯著提高了薄膜的透光率。研究團(tuán)隊(duì)結(jié)合其印刷電子的研究基礎(chǔ)，采用狹縫擠出工藝，宏量印刷了PEDOT:PSS柔性透明電極，并成功應(yīng)用于柔性鈣鈦礦太陽(yáng)能電池和模組中。