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導電聚合物的導電機理

聚合物分子導電應(yīng)具備的必要條件是：分子鏈應(yīng)該是一個大竹共軛體系(共軛雙鍵或共軛與帶有未成鍵P軌道的雜原子N、s等偶合)與金屬導電需要自由電子和供電子運動的軌道一樣，聚合物的導電也需要有電荷載體和可供電荷載體自由運動的分子軌道，由于大多數(shù)聚合物本身不具有電荷載體，導電聚合物的所必需的電荷載體是由”摻雜”過程提供的。通常情況下，需要利用水溶性較好的PSS作為絡(luò)合離子與PEDOT形成PEDOT:PSS聚合物，使不溶于水的PEDOT可以獲得較好的水溶性以及成膜性。關(guān)于摻雜后導電聚合物的導電機理，目前比較成熟的觀點.

主鏈具有共軛或大仃結(jié)構(gòu)的聚合物，在理想狀態(tài)下，電子在整個主鏈或共軛鏈段上離域，單體的分子軌道相互作用，g占有軌道形成價帶，D空軌道形在導帶，在不考慮熱運動及光躍遷時，價帶層完全充滿電子，導帶層全空，價帶層與導帶層之間存在能隙 ，因此它們的導電性通常很低，摻雜過程相當于把價帶中的一些能量較高的電子氧化掉、從而產(chǎn)生空穴(陽離子自由基)，其能量介于價帶層與導帶層之間，由于陽離子自由基以極化周圍介質(zhì)的方式來穩(wěn)定自已，因此也稱為極化子。如果對共軛鏈進行重摻雜，則可能在極化分子的基礎(chǔ)上形成雙極化子或雙極子帶，極化子和雙極化子可能過雙鍵遷移沿共軛傳遞，從而使聚合物導電。上述導電聚合物的導電機理是建立在無機半導體價帶理論基礎(chǔ)之上的，雖然能夠很好的解釋導電聚合物的實驗現(xiàn)象，但是是否完全真實反映了導電聚合物的機理尚待進一步研究。而通過對PEDOT/PSS進行修飾，又可以提高電極的穩(wěn)定性進而提高器件的性能。

聚合物分子導電應(yīng)具備的必要條件是：分子鏈應(yīng)該是一個大竹共軛體系(共軛雙鍵或共軛與帶有未成鍵P軌道的雜原子N、s等偶合)與金屬導電需要自由電子和供電子運動的軌道一樣，聚合物的導電也需要有電荷載體和可供電荷載體自由運動的分子軌道，由于大多數(shù)聚合物本身不具有電荷載體，導電聚合物的所必需的電荷載體是由”摻雜”過程提供的。關(guān)于摻雜后導電聚合物的導電機理，目前比較成熟的觀點可用下圖(二)加以簡要說明。但是其方便地添加粒子、更換電解液等，是最適用于大規(guī)模工業(yè)化的一種成膜方法。

光子晶體圖案在傳感檢測、防偽、光學顯示和其它光學器件等方面體現(xiàn)了重要的應(yīng)用。光子晶體圖案的制備經(jīng)歷了的非響應(yīng)性被動式光晶圖案，能響應(yīng)外場刺激的主動式光晶圖案及經(jīng)外場調(diào)控后固定的圖案三個發(fā)展階段。非響應(yīng)性光晶圖案的制備是通過乳膠顆粒基于模板的自組裝或使用乳膠墨水噴墨打印直接獲得。響應(yīng)性光晶圖案是在光晶單元中引入光、熱、電、磁或溶劑響應(yīng)材料。所制備的圖案可以通過結(jié)構(gòu)色變化來可逆地響應(yīng)外部刺激，但是一旦離開特定的外部響應(yīng)條件，圖案會隨之消失。固定的光晶圖案是在外場調(diào)控的前提下制備好特殊的圖案，然后通過光熱或特殊的交聯(lián)固化作用使圖案固化。但圖案一旦固化，就不能調(diào)控。為滿足不斷增加的應(yīng)用需求，需要發(fā)展一種新型可控的光晶圖案，可根據(jù)實際需要實現(xiàn)圖案的保留或擦除，這對光晶圖案和基材的可重復使用至關(guān)重要。該研究能很好的與印刷技術(shù)相兼容，從而實現(xiàn)高效率和晶體取向可調(diào)的鈣鈦礦太陽能電池的量產(chǎn)。