导　　师： 邱学青;文武

授予学位： 硕士

作　　者： (）;

机构地区： 华南理工大学

摘　　要： 导电聚合物聚(3,4-乙烯二氧噻吩,PEDOT)因其可见光透过率高、氧化态稳定、电导率较高、易加工等特性,作为空穴传材料广泛应用于有机发光二极管、聚合物太阳能电池、钙钛矿太阳能电池等有机光电子领域。但其使用的分散掺杂剂聚苯乙烯磺酸(PSS)的强酸性造成了所制备的复合物(PEDOT:PSS)酸性较强、薄膜防水性较差等缺陷,严重影响了有机光电器件的稳定性,限制了其进一步应用性能的提升和应用范围。本文以具有三维网络结构和磺酸基团的木质素磺酸作为分散掺杂剂,将聚多巴胺(PDA)结构引入到PEDOT体系中,利用多巴胺分子上的氨基进一步消耗磺酸基,以达到降低PEDOT水分散体的酸性和提升PEDOT薄膜防水性。进一步提高其作为空穴传输材料在钙钛矿太阳能电池的应用性能,对导电聚合物的应用和木质素的高值利用具有一定的实用价值。本文以来自酸法制浆废液中的木质素磺酸钠为原料,经分离提纯得到木质素磺酸(LS),以其为分散剂和掺杂剂,通过化学氧化聚合法制备PDA-PEDOT:LS导电聚合物,采用紫外可见光谱(UV-vis)和红外光谱(FTIR)测试结果表明,导电聚合物成功制备。动态光散射仪(DLS)测试表明,当PDA、PEDOT和LS的质量配比约为0.2:1:4,所制备的导电聚合物PDA-PEDOT:LS在水溶液中分散均匀,粒径约为150-190 nm,小于传统商业导电聚合物PEDOT:PSS(240-260 nm);采用循环伏安法(CV)验证了PDA-PEDOT:LS良好的氧化还原活性和适当的HOMO能级,与PPS的HOMO能级-5.0eV相比,PDA-PEDOT:LS导电聚合物的HOMO能级为-5.2 eV。更为重要的是PDA-PEDOT:LS酸性较弱(pH=5.20),远低于商业导电聚合物PEDOT:PSS(pH=5.20)。通过防水性实验得知,PDA-PEDOT:LS导电聚合物薄膜的防水性优于PEDOT:PSS。基于PDA-PEDOT:LS材料具有合适的最高占有轨道(HOMO)能级、较弱的酸性以及良好的防水性。PDA-PEDOT:LS作为空穴传输材料应用于钙钛矿太阳�

关 键 词： 木质素磺酸 多巴胺 空穴传输材料 防水性 器件稳定性

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