通用的技術(shù)，可減少導(dǎo)體的逸出功，用于可印刷電子產(chǎn)品，研究小組的領(lǐng)導(dǎo)是佐治亞理工學(xué)院的伯納德•開普棱，他們已研制出第一款全塑料太陽能電池。佐治亞理工學(xué)院

　　可以制造紙一樣薄的電視嗎？現(xiàn)在打印柔性電子產(chǎn)品變得更容易，因?yàn)橛辛朔€(wěn)定的電極。

　　想象一下，擁有一部電視，厚度和重量就像一張紙。有朝一日，這會成為現(xiàn)實(shí)，這是因?yàn)榕畈l(fā)展的印刷電子產(chǎn)業(yè)。這項(xiàng)工藝使制造商可以逐字打印，或軋輥材料，印刷到一些表面，制成電子功能器件，這種工藝已用于制備有機(jī)太陽能電池和有機(jī)發(fā)光二極管（OLED），這種二極管可制成手機(jī)顯示屏。

　　在未來10年，這一新興技術(shù)有望增長數(shù)百億美元，但是，有一個挑戰(zhàn)，就是生產(chǎn)要實(shí)現(xiàn)低成本，適應(yīng)環(huán)境條件。為了創(chuàng)造光或能量，就要注入或收集電子，這樣，印刷電子產(chǎn)品就需要導(dǎo)體，這些導(dǎo)體通常是鈣（calcium），鎂（ magnesium）或鋰（lithium），都屬于低逸出功（low-work function）。這些金屬的化學(xué)性質(zhì)非常活潑。如果暴露在氧氣和潮氣中，它們就會氧化，并停止運(yùn)行。這就是為什么電子產(chǎn)品，比如太陽能電池和電視必須覆蓋上厚厚的剛性屏蔽物，比如玻璃或昂貴的封裝層。

　　然而，有一項(xiàng)新的研究結(jié)果，4月20日在線發(fā)表在《科學(xué)》雜志上，題為《通用方法制備低逸出功電極用于有機(jī)電子產(chǎn)品》（A Universal Method to Produce Low–Work Function Electrodes for Organic Electronics），論文中，佐治亞理工學(xué)院（Georgia Tech）的研究人員介紹的，似乎是一種通用的技術(shù)，可以減少導(dǎo)體的逸出功（work function）。他們?nèi)錾弦粚臃浅１〉木酆衔铮蠹s只有1至10納米厚，就撒在導(dǎo)體的表面，形成強(qiáng)大的表面偶極（surface dipole）。這種互動可把空氣中穩(wěn)定的導(dǎo)體變成高效、低逸出功的電極。

 


　　全聚合物太陽能電池制備工藝。來源：佐治亞理工大學(xué)

　　市售的聚合物很容易加工，只需采用稀溶液，溶劑可以用水和乙二醇甲醚（methoxyethanol）。

　　“這些聚合物價(jià)格低廉，環(huán)保，而且兼容現(xiàn)有的卷對卷的大規(guī)模生產(chǎn)技術(shù)。”伯納德•開普棱（Bernard Kippelen）說，他是佐治亞理工學(xué)院有機(jī)光子學(xué)與電子技術(shù)中心（COPE：Center for Organic Photonics and Electronics）主任，他說：“更換活性金屬，采用穩(wěn)定的導(dǎo)體，包括導(dǎo)電聚合物，就會徹底改變生產(chǎn)和保護(hù)電子產(chǎn)品的要求。它們的應(yīng)用可鋪平電路，制成成本更低更柔韌的設(shè)備。”

　　為了說明這種新的方法，開普棱和他的同事評估了這種聚合物的性能，以用于有機(jī)薄膜晶體管和有機(jī)發(fā)光二極管。他們也制成一個原型：就是有史以來第一款全塑料太陽能電池。

　　“聚合物改性劑可以減少逸出功，用于廣泛的導(dǎo)體，包括銀、金和鋁，”賽斯•馬德（Seth Marder）指出，他是佐治亞理工學(xué)院有機(jī)光子學(xué)與電子技術(shù)中心副主任，也是化學(xué)與生物化學(xué)學(xué)院教授。“這個工藝也可有效用于透明金屬氧化物和石墨烯。”