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矫正PEDOT:PSS/WS?异质结构效应
摘要: 近期,基于有机材料和二维(2D)材料的器件被认为是制备用于电子和光电子应用的混合二维范德华(vdW)异质结器件的最简便方法。通常采用高压真空系统下的热蒸发技术将有机材料沉积在二维材料上。本文提出了一种制备有机/n型-2D异质结构的简易方法:选用具有高导电性、优异成膜能力和良好稳定性的PEDOT:PSS作为有机材料,同时选择特性明确的WS2作为n型-2D材料。通过系统研究PEDOT:PSS/WS2异质结的栅压依赖和温度依赖I-V特性,证实该器件在室温(RT)下呈现整流比(RF)达5×10?、开启电压为2 V的二极管特性。进一步研究表明,当背栅偏压(Vgs)为20 V且漏源电压(Vds)在-4至4 V范围内时,该结的整流比可提升至103。基于这些结果证明,这种制备有机/2D vdW异质结的简易技术可推广至其他有机材料和二维材料体系。
关键词: 二维异质结,聚(3,4-乙烯二氧噻吩):聚苯乙烯磺酸盐(PEDOT:PSS),二硫化钨(WS?)
更新于2025-09-23 15:23:52
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[IEEE 2018第三届物联网国际会议:智能创新与应用(IoT-SIU) - 印度巴姆塔尔(2018.2.23-2018.2.24)] 2018第三届物联网国际会议:智能创新与应用(IoT-SIU) - 基于有机薄膜晶体管的石墨烯滴落传感器
摘要: 采用底部栅极底部接触(BGBC)结构上的石墨烯薄膜来制备气体传感技术。该传感器通过校准灵敏度(即石墨烯层上无有毒物质存在时与空气中最大漏电流变化的测量值,除温度外保持石墨烯初始状态不变),能够识别周围空气中超低浓度的CO?、NO?、CO等有毒气体。该器件的主要原理是:石墨烯能有效发挥多种有益于气体传感技术的物理化学特性,从而监测家庭、学校、汽车等场所不断升高的有毒物质水平,对预防病态建筑综合症(SBS)具有积极作用。这些传感器具有低功耗、低成本、高灵敏度和良好稳定性的优势。
关键词: 灵敏度,PEDOT:PSS - 聚(3,4-乙烯二氧噻吩)/聚苯乙烯磺酸盐,病态建筑综合征(SBS),石墨烯
更新于2025-09-23 15:21:21
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复合TiO2纳米棒-TiO2纳米颗粒/PEDOT:PSS电极的形貌效应对三碘化物还原的影响
摘要: 在导电玻璃基底上制备了由二氧化钛纳米颗粒(NPs)、二氧化钛纳米棒(NRs)与聚(3,4-乙烯二氧噻吩)-聚苯乙烯磺酸盐(PEDOT:PSS)组成的复合电极。通过X射线衍射(XRD)、拉曼光谱和傅里叶变换红外衰减全反射(FTIR-ATR)测试证实了复合结构中二氧化钛的存在。扫描电子显微镜(SEM)表征了TiO2 NP-PEDOT:PSS、TiO2 NR-PEDOT:PSS及TiO2 NP-TiO2 NR-PEDOT:PSS电极的表面形貌。循环伏安法(CV)测试表明,相较于原始PEDOT:PSS和铂(Pt)电极,添加二氧化钛后复合电极对三碘离子还原的电催化活性显著提升。电化学阻抗谱(EIS)显示电荷转移电阻(Rct)强烈依赖于复合电极的形貌(TiO2 NP与TiO2 NR的比例)。研究发现,在TiO2纳米颗粒与PEDOT:PSS的混合体系中,随着二氧化钛纳米棒含量的增加,Rct值降低。
关键词: 纳米材料、纳米复合材料、电化学阻抗谱、二氧化钛纳米棒、聚(3,4-乙烯二氧噻吩):聚苯乙烯磺酸盐
更新于2025-09-23 15:21:01
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ITO/PEDOT:PSS基底经紫外照射对倒置型钙钛矿太阳能电池性能的影响
摘要: 我们采用CH3NH3PbI3?xClx钙钛矿材料,通过ITO/PEDOT:PSS/钙钛矿/PCBM/Al结构制备了反型钙钛矿太阳能电池。研究了紫外辐射对ITO/PEDOT:PSS基底的影响,将基底暴露于5至15分钟紫外辐射后,发现基于经紫外处理的ITO/PEDOT:PSS基底制备的钙钛矿电池性能优于未处理基底器件。通过光伏特性测试、紫外-可见吸收光谱、方阻测量、X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)及外量子效率(EQE)等表征手段,系统分析了紫外辐射对器件性能的影响。其中以紫外辐照10分钟的ITO/PEDOT:PSS基底制备的器件性能最佳,经紫外处理的基底使器件整体功率转换效率提升了9%。
关键词: 功率转换效率,氧化铟锡,钙钛矿太阳能电池,聚(3,4-乙烯二氧噻吩):聚苯乙烯磺酸盐,紫外线辐照
更新于2025-09-23 15:19:57
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采用聚合物电极的柔性有机光伏器件在室内环境中的高性能表现
摘要: 室内有机光伏器件(OPVs)因其独特的光电特性,在昏暗且光谱受限的室内光照条件下备受关注。此外,其优异的柔性特征使其比其他光伏系统更适合为各类室内电子设备供电。本文展示了基于聚(3-己基噻吩):茚-C60双加成物与聚合物电极的柔性OPVs在室内环境中的光伏性能,并与采用氧化铟锡(ITO)电极的参照OPVs进行对比。该柔性OPV在聚乙烯萘酯衬底上通过聚乙烯醇缓冲层制备了聚(3,4-乙烯二氧噻吩):聚(苯乙烯磺酸)基聚合物电极。在500勒克斯LED光照条件下,采用聚合物电极的OPV平均功率转换效率(PCE)达11.1±0.1%,而参照ITO电极器件的PCE为8.8±0.1%。柔性OPV还展现出更优的柔韧性——即使在空气中经历500次弯曲循环后仍能保持约85%的PCE,而参照OPV在相同弯曲条件下PCE会衰减至约80%。
关键词: 有机光伏,聚(3,4-乙烯二氧噻吩)聚苯乙烯磺酸盐,聚合物电极,室内应用,寄生电阻效应
更新于2025-09-23 15:19:57
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[IEEE 2018年IEEE传感器会议 - 印度新德里(2018.10.28-2018.10.31)] 2018年IEEE传感器会议 - 基于碳复合材料的Love波传感器力学特性的有限元建模与计算分析
摘要: 结构化材料对于增强气体或生物传感器的灵敏度具有重要意义。本研究聚焦于碳-聚合物复合材料(PEDOT:PSS-MWCNT)与额外添加的多壁碳纳米管(MWCNT),这些材料通过喷墨打印技术沉积在Love声波器件上。我们结合基于有限元建模的仿真、简化模型的计算分析以及实验测量对该组合进行研究。由此估算出各材料的杨氏模量:PEDOT:PSS-MWCNT双层复合材料(约450纳米)为70 GPa,碳复合基底上的MWCNT双层结构(约140纳米)为150 GPa。该数值低于文献报道值,研究认为这与材料孔隙率有关。实验还观察到增强的导波效应,这对后续检测应用具有重要价值。
关键词: 多壁碳纳米管,聚(3,4-乙烯二氧噻吩):聚苯乙烯磺酸盐,气体传感器,有限元法,声表面波,生物传感器
更新于2025-09-23 06:15:46
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钙钛矿太阳能电池中简易PEDOT:PSS层沉积-硅的光谱与模拟分析
摘要: 在本研究中,我们对钙钛矿太阳能电池(PSC)中常用的空穴传输材料(HTM)——导电聚合物聚(3,4-乙烯二氧噻吩)-聚(苯乙烯磺酸)(PEDOT:PSS)进行了表征与模拟。PEDOT:PSS凭借其高空穴导电性、稳定性和透明性的优异特性组合,在光伏领域表现突出。我们将N型掺杂硅片作为测试基底,用于研究结构特性变化,采用常规涂覆技术制备硅片上的PEDOT:PSS纳米复合薄膜,并通过光谱技术进行表征。通过场发射扫描电子显微镜(FESEM)、原子力显微镜(AFM)和X射线衍射仪(XRD)的全面研究,揭示了其结构行为特征。另一方面,通过覆盖200-2500 nm范围的详细光谱表征(FTIR、紫外-可见光、拉曼光谱),分析了其重要光学特性。PEDOT:PSS的最大吸收范围为270-320 nm,峰值吸收位于280.5 nm。光伏电池模拟采用Spiro-OMeTAD和PEDOT:PSS作为空穴传输层(HTL),以对比功率效率、量子效率和填充因子。当PEDOT:PSS和Spiro-OMeTAD分别作为空穴传输层时,PSC器件展现出卓越的功率效率,分别为11.89%和12.13%。
关键词: 场发射扫描电子显微镜,钙钛矿,空穴传输层,傅里叶变换红外光谱,光谱分析,拉曼光谱,聚(3,4-乙烯二氧噻吩):聚苯乙烯磺酸盐
更新于2025-09-11 14:15:04
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通过在成膜过程中添加第二溶剂并进行表面后处理来降低导电聚合物PEDOT:PSS与金属电极之间的特定接触电阻
摘要: 导电聚合物与电极结点的接触电阻会显著影响器件性能,因为聚合物器件中产生的电流或信号必须通过这些结点以最终形式传输至连接的负载或器件。本文采用传输线技术测量了导电聚合物聚(3,4-乙撑二氧噻吩):聚苯乙烯磺酸盐(PEDOT:PSS)与金属电极之间的特定接触电阻。为开发无需真空工艺的印刷电子器件,我们重点研究了PEDOT:PSS薄膜与金属浆料之间的特定接触电阻rc。在PEDOT:PSS成膜溶液中添加乙二醇(EG)、聚乙二醇(PEG)和二甲基亚砜(DMSO)等第二溶剂,可显著降低rc并提高电导率。对薄膜电极区域进行EG或DMSO表面处理,也能使PEDOT:PSS-银浆结点的rc降至电子束蒸发法形成的PEDOT:PSS-银结点水平?;赑EDOT:PSS薄膜形貌特征,我们探讨了rc降低的机理。
关键词: 导电聚合物,聚(3,4-乙烯二氧噻吩):聚苯乙烯磺酸盐,比接触电阻
更新于2025-09-10 09:29:36
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受自然启发的黄体素基电致变色显示器
摘要: 色彩是自然界中一种标志性的视觉特征;然而,能够在不同环境刺激下触发颜色变化的能力,在动物界中仅为少数物种所独有。我们利用节肢动物和头足类动物天然的颜色变化特性——黄质素(Xa),并描述了其作为一种新型广谱电致变色材料的用途。为实现这一目标,我们探究了吸附于经聚(3,4-乙烯二氧噻吩)掺杂聚苯乙烯磺酸盐(PEDOT:PSS)化学修饰的氧化铟锡涂层基底上的Xa的光谱电化学特性。我们发现PEDOT:PSS与Xa之间存在协同作用,这种作用影响了其吸收光谱,且该光谱可在多个循环中调节。通过改变这两种电活性成分的比例,我们还改变了基于Xa的器件的可见颜色感知,这些器件在还原和氧化电位下分别从不同色调的红色循环至黄色。综合来看,我们的数据表明基于Xa的器件可作为新型广谱电致变色材料具有实用价值。
关键词: 氧化还原、聚(3,4-乙烯二氧噻吩)-聚苯乙烯磺酸盐、黄体素、光谱电化学、电致变色器件
更新于2025-09-09 09:28:46
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一种带有PEDOT:PSS涂层电极的202通道柔性硬膜外ECoG阵列,用于视觉皮层的长期记录
摘要: 用于硬膜外植入的皮层脑电图(ECoG)电极阵列可建立神经接口,在降低侵入性的同时(相较于皮层内或硬膜下电极置入),有助于研究复杂分布式脑功能并开发神经假体系统。本研究展示了一种柔性ECoG阵列的设计、制造及体内外评估——该阵列包含202个间距紧密的直径560微米电极,每个电极均涂覆聚(3,4-乙烯二氧噻吩):聚苯乙烯磺酸盐(PEDOT:PSS)聚合物,用于猕猴V1和V4两个视觉皮层区域的长期记录。该阵列的特殊布局能紧密贴合大脑曲面。我们通过估算单个电极的视觉感受野,在活体实验中验证了其长期记录功能。
关键词: 电刺激、脑机接口、视觉皮层、皮层脑电图、PEDOT:PSS(聚(3,4-乙烯二氧噻吩):聚苯乙烯磺酸盐)、硬膜外植入、长期记录
更新于2025-09-09 09:28:46