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PEDOT-PSS 材料国产化之空穴传输层

2020-11-06 15:49
纳昇电子
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PEDOT-PSS 材料国产化之空穴传输层

PEDOT-PSS 是一种高分子聚合物,通常以水溶液形式存在,并具有导电率高及导电率可调的特性。该导电高分子材料是由 PEDOT 和 PSS 两种物质构成, 其中 PEDOT 是 EDOT(3,4-乙烯二氧噻吩单体)的聚合物,PSS 是聚苯乙烯磺酸盐。通过 PSS 的接入,可极大地提高 PEDOT 的溶解性。目前,PEDOT-PSS 导电高分子已可应用于透明导电电极(OTFT、薄膜/触控开关等)、防静电薄膜, 以及空穴传输层(有机发光二极管、太阳能电池等)。1987 年,德国拜耳公司掌握了 PEDOT-PSS 单体 EDOT 专利,并开发出了不同导电率的聚合物水溶液。此后30 多年,由于掌握了核心原材料的专利技术,PEDOT-PSS 在不同领域的应用,均被德国Heraeus 和比利时AGFA 垄断。随着2007-2008 年的核心专利相继到期, 生产厂家和研究机构纷纷加入 PEDOT-PSS 的开发之中,截止目前为止,其它厂商只能生产低端防静电领域的 PEDOT-PSS 材料。

印刷电子材料产业联盟是一个基于 PEDOT-PSS 导电高分子材料应用开发, 延伸和扩展 PEDOT-PSS 材料应用范围,满足新兴柔性与印刷电子对材料的迫切需求的自发性组织。本联盟核心成员由湖南纳昇印刷电子科技有限公司(研发中心)、上海纯源植物化学有限公司(工程应用中心)和宁波博润新材料科技有限公司(市场运营中心)组成。经过近十年的技术研发,印刷电子材料产业联盟推出多款 PEDOT-PSS 墨水材料。本文将对空穴传输材料的应用开发作简单介绍。

表 1 PEDOT-PSS 材料基本性能

项目

指标

外观

深蓝

固含量(%)

1.3-1.7

电阻(Ω.cm)

500-8000

粘度(mPas)

5-15

粒径分布 d50(nm)

~80

粒径分布 d90(nm)

~100

功函数(eV)

4.8-5.2

应用案例 1:钙钛矿太阳能电池

结构:ITO/PEDOT-PSS/MAPbI3/PCBM/Ag

表 2 不同厂商 PEDOT-PSS 应用于钙钛矿太阳能电池基本性能

材料名称

VOC (V)

JSC (mA /cm2)

FF (%)

PCE (%)

备注

X   友商

0.926

23.942

60.365

12.994


HTL-S7

0.911

23.762

58.841

13.454

纳昇

HTL-S8

0.891

24.481

57.531

13.193

纳昇

HTL-S9

0.941

24.080

64.619

15.436

纳昇


PEDOT-PSS材料空穴传输层

图 1 不同厂商 PEDOT-PSS 应用于钙钛矿太阳能电池

应用案例 2:有机发光二级管(OLED)

结构:ITO/PEDOT-PSS/发光材料/TPBI/LIq/Al

PEDOT-PSS材料空穴传输层

表 2 不同厂商 PEDOT-PSS 应用于 OLED 器件性能对比

声明: 本文由入驻维科号的作者撰写,观点仅代表作者本人,不代表OFweek立场。如有侵权或其他问题,请联系举报。

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