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光电高分子材料究竟为何物？有哪些应用
2019-07-26
来源：亚科官网
光电产业是具有巨大潜力发展的新兴产业，也是高分子材料未来应用领域的一个前瞻方向。随着科技的快速进步，光电高分子材料的研发创新，正在加快脚步进入我们的生活。生活中随处可见各种光电高分子材料的应用，其领域辐射光伏、OLED、照明、平板显示、触控等等。
什么是光电高分子材料？
凡是可以进行光-电能量相互转化的聚合物，都可以称为光电高分子材料，英文 简称OLED。光电高分子材料具体可以分成光致电和电致光两大类型，光电转换材料主要用于柔性太阳能，电光转换材料主要用于柔性显示和照明。
常用的光电高分子材料种类
3-已基噻吩：英文简称P3HT，是目前最好的聚合物电子给体材料，与之前应用的PPV比较，P3HT具有更低的能隙以利用对太阳能光谱中长波光的吸收，同时P3HT具有好的分子间序和更好的载流子迁移能力，尤其是空穴传输率可以达到10-2cm2v-1s-1，薄膜经过后期退火处理或者电晕处理后效果更好。
PEDOT聚合物：PEDOT是EDOT（3,4-乙撑二氧噻吩单体）的聚合物，PEDOT具有分子结构简单、能隙小、电导率高等特点，被广泛用作有机薄膜太阳能电池材料、OLED 材料、电致变色材料、透明电极材料等领域的研究。
德国拜耳公司在1991年首先合成出了聚噻吩的衍生物聚乙撑二氧噻吩即PEDOT，具有导电率高、环境稳定性好等特点。
PCBM聚合物：它是富勒烯C60的一种衍生物，目前常用的聚合物电子受体材料。PCBM与富勒烯相比，除了具备富勒烯更好的电子亲和性，其溶解性、透明性和电子传输能力更好。由于PCBM的对称性很高，使得最低能力转换在形式上表现位偶极禁阻，在可见光区域内的广吸收系数很低。如果能将PCBM的对称性降低一些，光吸收程度将大大提高。
PEDOT/PSS共混合物：PSS是聚苯乙烯磺酸盐，PEDOT本身为不溶性聚合物限制了其应用，用高分子电解质聚苯乙烯磺酸(PSS)掺杂解决了PEDOT的加工问题，这两种物质在一起极大地提高了PEDOT的溶解性。在氧化状态下，PEDOT的薄层几乎是透明的，这是它在电子器件方面得到广泛应用的一个重要因素。
共混物是一种高分子聚合物的水溶液，PEDOT/PSS膜具有高电导率、高机械强度、高可见光透射率和优越的稳定性等，用于有机发光二极管OLED、有机太阳能电池、有机薄膜晶体管、超级电容器等的空穴传输层等。
光电高分子材料的应用
光电高分子材料目前主要应用在汽车动力以及折叠手机上面，而光电转换的太阳能材料目前还没有实现产业化生产。我国的中科院化学所、华南理工大学、长春应用化学所、清华大学等都走在世界研发前列，尤其是钙钛矿有机太阳能材料目前的光电转换效率已经达到24%，很接近单晶硅材料光电转换效率的28%。如果光电高分子材料成功用于柔性太阳能领域，汽车表面就可以覆盖柔性太阳能发电材料，它可以任意角度接受太阳光，不像硅类平板材料只有一个方向可以接受太阳光。到那时汽车的动力绝大部分可以使用自己发电的太阳能，而传统的汽油则成为配角做为紧急时补充使用。
相关链接：PEDOT
本文由苏州亚科科技股份有限公司编辑
