Новый устойчивый метод создания органических полупроводников

Исследование из Университета Linköping представляет новый подход к обработке сопряженных полимеров с использованием доброкачественных растворителей, таких как вода.Новые чернила также очень проводящие.Кредит: Тор Балхед

Исследователи из Университета Linköping, Швеция, разработали новый, более экологичный способ создания проводящих чернилов для использования в органической электронике, такой как солнечные элементы, искусственные нейроны и мягкие датчики.Результаты, опубликованные в журнале Nature Communications, прокладывают путь для будущих устойчивых технологий.

Органическая электроника растут в качестве дополнения, а в некоторых случаях заменяет традиционную электронику на основе кремния.Благодаря простому производству, высокой гибкости и низкому весу в сочетании с электрическими свойствами, обычно связанными с традиционными полупроводниками, он может быть полезен для таких приложений, как цифровые дисплеи, хранение энергии, солнечные элементы, датчики и мягкие имплантаты.

Органическая электроника построена из полупроводниковых пластмасс, известных как сопряженные полимеры.Однако обработка конъюгированных полимеров часто требует экологически опасных, токсичных и легковоспламеняющихся растворителей.Это является серьезным препятствием для широкого коммерческого и устойчивого использования органической электроники.

Теперь исследователи из Университета Linköping разработали новый устойчивый метод обработки этих полимеров из воды.В дополнение к более устойчивому, новые чернила также очень проводят.

«Наше исследование внедряет новый подход к обработке сопряженных полимеров с использованием доброкачественных растворителей, таких как вода. С помощью этого метода, называемого переносом электрона из наземного состояния, мы не только рассмотрим проблему использования опасных химических веществ, но и мы можем продемонстрировать улучшения в свойствах материалов.и производительность устройства », - говорит Симона Фабиано, старший доцент лаборатории органической электроники.

Когда исследователи проверили новые проводящие чернила в качестве транспортного слоя в органических солнечных элементах, они обнаружили, что как стабильность, так и эффективность были выше, чем у традиционных материалов.Они также проверили чернила для создания электрохимических транзисторов и искусственных нейронов, демонстрируя рабочие частоты, сходные с биологическими нейронами.

«Я считаю, что эти результаты могут оказать преобразующее влияние на область органической электроники. Обеспечивая обработку органических полупроводников из зеленых и устойчивых растворителей, таких как вода, мы можем производить массовые электронные устройства с минимальным воздействием на окружающую среду»,-говорит Симона.Фабиано, сотрудник Академии Валленберга.

Больше информации: Tiefeng Liu et al., Передача электронов из наземного состояния у донора всеполимеров: акцепторные смеси позволяют водную обработку нерастворимых в воде сопряженных полимеров, природная связь (2023).Doi: 10.1038/s41467-023-44153-7