[发明专利]一种PEDOT柔性透明电极的制备方法

说明书

本发明公开了一种PEDOT柔性透明电极的新型制备方法，其特征在于，包括以下步骤：1)基片的预处理2)过渡金属氧化物溶液的制备；3)EDOT单体溶液的制备；4)溶液的成膜；5)透明电极热处理；6)二次掺杂；本发明优点在于设计了一种PEDOT柔性透明电极的新型制备方法，可通过油墨打印制备工艺在室温或低于200摄氏度的低温，在不同基片上直接制备具有优良光电性能和机械柔性的透明电极薄膜，生产步骤简单且极大降低了生产成本并减少了能量损耗，为大规模制备柔性透明电极及可穿戴式光电器件提供了可靠方法。更重要的是，利用本发明制备出的透明电极具有良好的初始光学与电学特性，也有着巨大的提升空间。

技术领域

本发明涉及有机光电子技术材料领域，具体是一种PEDOT柔性透明电极的制备方法。

背景技术

随着科学技术的发展和人民生活水平的不断提高,高分辨率、大尺寸平面显示器,太阳能电池,节能红外反射膜,电致变色窗等广泛应用,对透明导电薄膜的需求愈来愈大。透明导电薄膜不但要求好的导电性,还要有优良的可见光透性。

在研究中，人们发现导电聚合物既具有金属和半导体材料的光电学特性,又具有聚合物良好的力学性能和可加工性。上世纪80年代后期拜耳公司开发出新型聚噻吩衍生物聚(3,4-亚乙基二氧噻吩) (PEDOT)。PEDOT具有高导电性、薄膜高透光性、较好化学稳定性等优良的性能,可以广泛应用于抗静电涂料,超级电容器,传感器等领域。

目前，国际上合成PEDOT薄膜的技术还不够成熟，以现有的合成方法获得的PEDOT薄膜存在着导电率不够高，与基材附着力低，单体利用率低，成本高昂等缺陷。

因此，研究新的PEDOT合成路线以解决以上问题具有极强的现实意义和商业价值。

发明内容

本发明的目的是解决现有技术中，制备PEDOT透明电极制备成本高、复杂性大，所用时间长等问题。

为实现本发明目的而采用的技术方案是这样的，一种PEDOT 柔性透明电极的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)基片的预处理

1.1)将基片进行清洗和除残处理后，使用高纯氮气吹干；

1.2)将干燥的基片置于紫外臭氧处理仪中，15～60min后取出；

2)过渡金属氧化物溶液的制备

将过渡金属氧化物与酸溶液混合，搅拌后静置，得到均匀的过渡金属氧化物溶液；

所述过渡金属氧化物包括Cu0、V₂O₅、Co₃O₄、MoO₃或MnO₂；

所述酸溶液包括矿物酸和有机酸中的一种或几种；

所述过渡金属氧化物与酸溶液或碱溶液的物质的量和体积比 (mmol︰μl)范围为(0.4～0.8)︰(2000～4000)；

3)EDOT单体溶液的制备

将EDOT单体与有机溶剂A进行混合，得到EDOT单体溶液；

所述EDOT单体与有机溶剂的体积比为(600～900)︰(400～ 100)；

4)溶液的成膜

4.1)将步骤2)和步骤3)中得到的过渡金属氧化物溶液和EDOT 单体溶液，通过湿法打印工艺先后沉积到步骤1)中得到的基片上，得到均匀覆盖样品溶液的基片；

4.2)将步骤4.1)中得到的基片浸入到有机溶剂B中，得到去除杂质后的基片；

5)透明电极热处理