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普林斯頓大學(xué)的研究人員表示，通過將有機(jī)導(dǎo)體，半導(dǎo)體和絕緣體噴墨打印到一層昂貴的聚合物基板上可生成全塑晶體管，這種全塑晶體管可以大幅降低有機(jī)太陽能電池的價(jià)格。Yueh-Lin (Lynn) Loo教授針對(duì)其全塑晶體管發(fā)明了一種新的塑化工藝，她希望這種全塑晶體能夠取代太陽能電池中使用的稀有及昂貴的銦錫氧化物（ITO）。 “將導(dǎo)電聚合物溶解用于噴墨打印會(huì)使得其失去大部分導(dǎo)電性，我們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了這其中的機(jī)理，” Loo教授表示， “通過對(duì)噴墨打印后的電路進(jìn)行后處理，我們現(xiàn)在可以恢復(fù)其失去的導(dǎo)電性——從而使得這些有機(jī)材料成為當(dāng)前太陽能電池中所用ITO的極佳替代品。” 人們對(duì)導(dǎo)電聚合物的認(rèn)識(shí)已有十多年，但迄今為止才將它們?nèi)芙庥谝环N溶劑中，這樣它們就能夠進(jìn)行噴墨打印，但這同時(shí)也導(dǎo)致其電導(dǎo)率下降了高達(dá)1000倍。 Loo教授的研究小組發(fā)現(xiàn)，通過將噴墨打印塑料電子和特殊酸進(jìn)行后處理，聚合物的內(nèi)部結(jié)合可以松回到他們打印前的狀態(tài)，從而恢復(fù)其導(dǎo)電性能。與將硬塑料變得更加柔軟的塑化過程類似，Loo教授的這項(xiàng)技術(shù)使得因噴墨打印需要而加溶劑溶解從而導(dǎo)致其導(dǎo)電性受損的導(dǎo)電聚合物再次恢復(fù)了導(dǎo)電性能。 
普林斯頓大學(xué)研究人員已研發(fā)出一種用于噴墨打印導(dǎo)電聚合物的塑料處理工藝，圖中所示全塑料晶體管有相間交錯(cuò)的源、漏極（橙色）允許電流流經(jīng)有源通道（綠色）。圖片由 Loo教授研組小組提供。 Loo教授表示，這項(xiàng)技術(shù)現(xiàn)在就可以用于代替太陽能電池中所用的 ITO（氧化銦錫）。在經(jīng)過進(jìn)一步研究后，該技術(shù)也可用于其它噴墨打印電子應(yīng)用，例如，全塑料大面積顯示器和醫(yī)療診斷設(shè)備。 該項(xiàng)目由美國(guó)國(guó)家科學(xué)基金會(huì)、 W.M. Keck基金會(huì)和Arnold and Mabel Beckman 基金會(huì)提供經(jīng)費(fèi)。 |
