基于pedot:pss/ag nw的可拉伸應變傳感器
可拉伸的應變傳感器,導電聚合物廠,在可穿戴器件、健康檢測和運動模擬器、軟性機器人、電子皮膚、各種y療應用中起著重要作用。這些應用常常要求其在各種觸摸拉伸等應變下,能夠準確且---地探測到應變。低---性和靈敏度以及窄的感應范圍---了其進一步發展。
中國k學院寧波材料所葛子義研究員團隊聯合香港理工大學嚴鋒課題組,研發出一種具有寬可拉伸范圍、高靈敏度、高---性等功能特性的柔性可拉伸應變傳感器,并成功實現對人體運動行為的實時準確---監測。
器件---指彎曲的梯度響應循環三次;器件在0?50%拉伸下的應變響應
該團隊成員樊細副研究員和香港理工大學王乃祥等利用新型的轉移?印刷方法制備了高導電的pedot:pss/agnw雜化透明薄膜。x酸處理的pedot:pss表現了高的導電性導電率σ=3100scm?1。然后通過液體pdms固化輔助轉移?印刷方法,將pedot:pss/ag nw材料從玻璃襯底上轉移?印刷到彈性的pdms薄膜,從而得到了pedot:pss/agnw被包覆的pdms可拉伸的應變傳感器。利用pedot:pss/agnw/pdms的包覆結構以及界面之間強的粘附性,提高器件結構的穩固性,導電聚合物廠家,這有利于提高應變響應的---性。另外,盡管少量的ag nws在拉伸過程中會斷裂,但是x酸處理的高導電的pedot:pss能夠補償agnws的導電性的下降;這種雜化的薄膜提供了多條導電通道,有利于載流子的傳輸和電荷收集,導電聚合物公司,從而增強了器件響應的---性。
導電聚合物的導電機理
聚合物分子導電應具備的---條件是:分子鏈應該是一個大竹共軛體系(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)與金屬導電需要自由電子和供電子運動的軌道一樣,聚合物的導電也需要有電荷載體和可供電荷載體自由運動的分子軌道,由于大多數聚合物本身不具有電荷載體,導電聚合物的所必需的電荷載體是由”摻雜”過程提供的。關于摻雜后導電聚合物的導電機理,目前比較成熟的觀點可用下圖(二)加以簡要說明。
---摻雜pedot:pss實現高填充因子鈣鈦礦太陽能電池
近年來,導電聚合物, 以ch3nh3pbi3為代表的有機-無機雜化鈣鈦礦太陽能電池因其---的光電性能和高光電轉換效率而受到研究者們越來越多的關注。其中pedot:pss作為一種傳統的空穴傳輸材料,其具有高透光率、---的熱穩定性以及和鈣鈦礦匹配的級,被廣泛的應用于反式的平面鈣鈦礦太陽能電池結構中。但是,以往的研究很少關注pedot:pss的表面屬性對鈣鈦礦晶體生長和器件性能的影響。
這一方法不僅---了pedot:pss本身的導電性,同時通過其表面分布的nacl小晶體---了上層鈣鈦礦薄膜的。通過這種簡單的方式同時提高了填充因子---81.9%和開路電壓,使鈣鈦礦電池的性能從平均的15.1%提升到了17.1%,g達到18.2% 且基本沒有出現遲滯現象。通過系統的分析對比闡明了電池性能提升的本質可歸因于兩方面: nacl的摻雜導致了pedot和pss的相分離,從而提高了電導率和空穴提取能力; 基本一致的nacl和mapbcl3晶格參數不匹配度低于<2%和 001面匹配的氯原子排列使得pedot:pss 表面分布的nacl作為種子-形成了均勻的具有一定001取向的鈣鈦礦薄膜。該研究能---的與印刷技術相兼容,從而實現和晶體取向可調的鈣鈦礦太陽能電池的量產。