有机半导体的溶解度参数

有机半导体材料相对于无机半导体的主要优势之一就是可以利用溶液发制备。有机半导体墨水配方的设计是目前印刷电子器件商业化所面临的主要问题。

为了降低利用可持续能源的成本,必须要降低光伏器件的生产成本。而且由于有机太阳能电池具有重量轻、可以制备到柔性衬底上以及能带可调控的特性,因而得到研究人员的广泛关注。

对不同半导体材料的溶解特性的确定和估计有利于我们进一步理解和改进半导体墨水的制备工艺。德国埃尔朗根大学的Christoph J. Brabec教授同合作者们测定了三种对有机光伏和有机电子器件非常重要的半导体材料的溶解特性,并尝试将Hansen溶解参数(Hansen Solubility Parameters)应用到有机半导体墨水配方的设计中。

他们发现该方法对描述和估计主要的非晶态有机半导体材料和富勒烯衍生物的行为很有效。而晶态和严重聚集的半导体材料则需要进一步的研究。研究人员不仅研究了材料对大量溶剂的溶解特性,确定了不同材料的互溶区域;还进一步测定了溶解度随温度的变化,这更加增强了结果的实践意义。

F. Machui et al., Macromol. Chem. Phys. 2011; DOI: 10.1002/macp.201100284