Nature Commun：基态电子转移构筑水溶导电聚合物半导体

纳米技术

2023-12-20

水基导电墨水对于可持续制造和有机电子学器件领域非常重要，传统制备水溶导电聚合物的方法需要对聚合物的骨架上修饰亲水侧链，或者使用表面活性剂，从而能够得到溶液稳定的纳米粒子。但是这种化学合成方法在一些情况无法使用，而且容易降低材料/器件的性能。

有鉴于此，林雪平大学Simone Fabiano等发现通过聚合物的供体和受体之间的基态电子转移GSET（ground-state electron transfer）能够导致聚合物溶于水。

本文要点

（1）

通过这种聚合物基态电子转移处理得到宏观电荷转移有机盐，而且聚合物的导电能力提高10000倍，并且具有更低的功函，以及优异的热稳定性和溶剂稳定性。

（2）

这种水溶导电聚合物薄膜可能应用于高性能有机太阳能电池，并且实现比传统金属氧化物导电层更加稳定和高效的性能。这项研究说明GSET技术可能应用于发展应用于有机电子学领域的水基导电墨水。

参考文献

Tiefeng Liu, Johanna Heimonen, Qilun Zhang, Chi-Yuan Yang, Jun-Da Huang, Han-Yan Wu, Marc-Antoine Stoeckel, Tom P. A. van der Pol, Yuxuan Li, Sang Young Jeong, Adam Marks, Xin-Yi Wang, Yuttapoom Puttisong, Asaminew Y. Shimolo, Xianjie Liu, Silan Zhang, Qifan Li, Matteo Massetti, Weimin M. Chen, Han Young Woo, Jian Pei, Iain McCulloch, Feng Gao, Mats Fahlman, Renee Kroon & Simone Fabiano, Ground-state electron transfer in all-polymer donor:acceptor blends enables aqueous processing of water-insoluble conjugated polymers. Nat Commun 14, 8454 (2023)

DOI: 10.1038/s41467-023-44153-7

https://www.nature.com/articles/s41467-023-44153-7