一種柔性透明薄膜電極及其制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種柔性透明薄膜電極及其制作方法，電極結(jié)構(gòu)為：Poly(3,4?ethylenedioxythiophene):poly(styrene sulfonate)(PEDOT：PSS)/可拉伸基底。其中基底是高彈性可拉伸塑料，如聚乙烯醇(PVA)、聚甲基硅氧烷(PDMS)、聚氨酯丙烯酸酯(PUA)及水凝膠等。其制作方法是將PEDOT：PSS溶液旋涂、噴涂、絲網(wǎng)印刷或噴墨打印到高彈性塑料基底上。由此制得的透明電極綜合性能優(yōu)異，具體表現(xiàn)為透明度高、導(dǎo)電性好、電化學(xué)性能優(yōu)異，柔性好(可任意彎折、扭曲等)，表面平整及化學(xué)穩(wěn)定性強等。
【專利說明】
一種柔性透明薄膜電極及其制作方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及一種柔性透明電極及其制作方法，屬于光電信息材料及應(yīng)用領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]新興的柔性透明光電器件，如柔性透明太陽能電池及超電容等，因其獨特的優(yōu)勢，在人們?nèi)粘Ｉ钪杏兄鴱V泛的應(yīng)用范圍。其可以安裝在柔性顯示屏、汽車車窗、建筑物玻璃、透明屋頂?shù)葹橥ㄐ旁O(shè)備、交通工具及室內(nèi)提供能量，從而方便人們的日常生活。為了滿足未來柔性透明光電器件，特別是能量存儲與轉(zhuǎn)換器件的發(fā)展，迫切需要一種新型柔性透明電極，其不僅要具有優(yōu)越的光電性能，而且要具有優(yōu)異的電化學(xué)行為及高度的柔性等，但是制備綜合性能優(yōu)異的柔性透明電極一直是艱巨的挑戰(zhàn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]技術(shù)問題:為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，更好的滿足未來柔性透明的能量存儲與轉(zhuǎn)換器件的要求，本發(fā)明提供了一種綜合性能優(yōu)異的柔性透明薄膜電極及其制作方法。該薄膜電極同時具有優(yōu)異的光電性能、優(yōu)越的電化學(xué)行為、高度的柔性，平整的表面形貌、強的化學(xué)穩(wěn)定性等。
[0004]技術(shù)方案:本發(fā)明所述的柔性透明電極采用PED0T:PSS/可拉伸基底結(jié)構(gòu)，Poly(3，4-ethylened1xyth1phene): poly (styrene sulfonate) (PEDOT: PSS)/可拉伸基底；
[0005]其中所述的PEDOT: PSS是摻雜了體積比3 %?8 %的二甲基亞砜DMS0、乙二醇EG或硫酸H2SO4及0.3 %?2 %的表面活性劑的PEDOT: PSS溶液。
[0006]所述的可拉伸基底是聚乙烯醇PVA、聚甲基硅氧烷TOMS、聚氨酯丙烯酸酯PUA或水凝膠中的一種。
[0007]PED0T:PSS溶液是通過旋涂、噴涂、絲網(wǎng)印刷或噴墨打印方式沉積到彈性可拉伸塑料基底上;經(jīng)多次打印能形成多層的PEDOT:PSS。
[0008]有益效果:PED0T:PSS摻雜后不僅光電性能顯著改善，其電化學(xué)性能亦大大提高。摻雜適量的表面活性劑亦有利于降低PEDOT: PSS的表面張力及提高PEDOT: PSS的潤濕性，從而有利于多層、均勻、平整地涂布或印刷PED0T:PSS溶液。通過摻雜及改變PED0T:PSS的層數(shù)，電極能同時獲得優(yōu)越的光電性能及優(yōu)異的電化學(xué)性能。結(jié)合高彈性可拉伸基底，該電極亦表現(xiàn)出高度的柔性，可以任意彎折、扭曲甚至拉伸。另外，該電極化學(xué)穩(wěn)定性也比較突出。該電極優(yōu)越的綜合性能，特別是優(yōu)異的光電性能、好的電化學(xué)性能及高度的柔性，決定了其在未來柔性透明能量存儲與轉(zhuǎn)化器件中廣闊的應(yīng)用前景。
【附圖說明】
[0009]圖1為電極的光電性能表征。
[0010]圖2為電化學(xué)表征。
【具體實施方式】
[0011]實施例1
[0012]將PEDOT:PSS摻雜體積比為6 %的乙二醇及2 %的表面活性(曲拉通)，將其旋涂到等離子體處理的PDMS基底上。置于加熱臺上，120°C下退火15min。旋涂層數(shù)為I?5層。
[0013]實施例2
[0014]將PEDOT:PSS摻雜體積比為6 %的乙二醇及2 %的表面活性(曲拉通)，控制點間距為40μπι，將其噴墨打印到等離子體處理的TOMS基底上。置于加熱臺上，120°C下退火15min。打印層數(shù)為I?3層。
[0015]實施例3
[0016]將PEDOT:PSS摻雜體積比為6 %的乙二醇及I %的表面活性(曲拉通)，控制點間距為40μπι，將其噴墨打印到等離子體處理的TOMS基底上。置于加熱臺上，120°C下退火15min。打印層數(shù)為I?3層。
【主權(quán)項】
1.一種柔性透明薄膜電極，其特征在于:該電極結(jié)構(gòu)為:PEDOT:PSS/可拉伸基底;所述的PEDOT: PSS是摻雜了體積比3 %?8 %的二甲基亞砜DMSO、乙二醇EG或硫酸H2SO4及0.3 %?2%的表面活性劑的PEDOT: PSS溶液。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的柔性透明薄膜電極，其特征在于:所述的可拉伸基底是聚乙烯醇PVA、聚甲基硅氧烷PDMS、聚氨酯丙烯酸酯PUA或水凝膠中的一種。3.一種如權(quán)利I所述的柔性透明薄膜電極的制作方法，其特征在于:PEDOT: PSS溶液是通過旋涂、噴涂、絲網(wǎng)印刷或噴墨打印方式沉積到彈性塑料基底上;經(jīng)多次打印能形成多層的PEDOT:PSS。
【文檔編號】H01G11/30GK105914047SQ201610230984
【公開日】2016年8月31日
【申請日】2016年4月14日
【發(fā)明人】賴文勇, 黃維, 程濤
【申請人】南京郵電大學(xué)