CN106992040B - 一种pedot柔性透明电极的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种PEDOT柔性透明电极的新型制备方法，其特征在于，包括以下步骤：1)基片的预处理2)过渡金属氧化物溶液的制备；3)EDOT单体溶液的制备；4)溶液的成膜；5)透明电极热处理；6)二次掺杂；本发明优点在于设计了一种PEDOT柔性透明电极的新型制备方法，可通过油墨打印制备工艺在室温或低于200摄氏度的低温，在不同基片上直接制备具有优良光电性能和机械柔性的透明电极薄膜，生产步骤简单且极大降低了生产成本并减少了能量损耗，为大规模制备柔性透明电极及可穿戴式光电器件提供了可靠方法。更重要的是，利用本发明制备出的透明电极具有良好的初始光学与电学特性，也有着巨大的提升空间。

Description

一种PEDOT柔性透明电极的制备方法
技术领域
本发明涉及有机光电子技术材料领域，具体是一种PEDOT柔性透明电极的制备方法。
背景技术
随着科学技术的发展和人民生活水平的不断提高,高分辨率、大尺寸平面显示器,太阳能电池,节能红外反射膜,电致变色窗等广泛应用,对透明导电薄膜的需求愈来愈大。透明导电薄膜不但要求好的导电性,还要有优良的可见光透性。
在研究中，人们发现导电聚合物既具有金属和半导体材料的光电学特性,又具有聚合物良好的力学性能和可加工性。上世纪80年代后期拜耳公司开发出新型聚噻吩衍生物聚(3,4-亚乙基二氧噻吩) (PEDOT)。PEDOT具有高导电性、薄膜高透光性、较好化学稳定性等优良的性能,可以广泛应用于抗静电涂料,超级电容器,传感器等领域。
目前，国际上合成PEDOT薄膜的技术还不够成熟，以现有的合成方法获得的PEDOT薄膜存在着导电率不够高，与基材附着力低，单体利用率低，成本高昂等缺陷。
因此，研究新的PEDOT合成路线以解决以上问题具有极强的现实意义和商业价值。
发明内容
本发明的目的是解决现有技术中，制备PEDOT透明电极制备成本高、复杂性大，所用时间长等问题。
为实现本发明目的而采用的技术方案是这样的，一种PEDOT 柔性透明电极的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)基片的预处理
1.1)将基片进行清洗和除残处理后，使用高纯氮气吹干；
1.2)将干燥的基片置于紫外臭氧处理仪中，15～60min后取出；
2)过渡金属氧化物溶液的制备
将过渡金属氧化物与酸溶液混合，搅拌后静置，得到均匀的过渡金属氧化物溶液；
所述过渡金属氧化物包括Cu0、V2O5、Co3O4、MoO3或MnO2；
所述酸溶液包括矿物酸和有机酸中的一种或几种；
所述过渡金属氧化物与酸溶液或碱溶液的物质的量和体积比 (mmol︰μl)范围为(0.4～0.8)︰(2000～4000)；
3)EDOT单体溶液的制备
将EDOT单体与有机溶剂A进行混合，得到EDOT单体溶液；
所述EDOT单体与有机溶剂的体积比为(600～900)︰(400～ 100)；
4)溶液的成膜
4.1)将步骤2)和步骤3)中得到的过渡金属氧化物溶液和EDOT 单体溶液，通过湿法打印工艺先后沉积到步骤1)中得到的基片上，得到均匀覆盖样品溶液的基片；
4.2)将步骤4.1)中得到的基片浸入到有机溶剂B中，得到去除杂质后的基片；
5)透明电极热处理
将步骤4.2)中得到的制作好的基片进行恒温加热处理后，自然冷却至室温，得到透明电极；
所述恒温加热过程中，温度为100～180℃，时间为5～120min；
6)二次掺杂
将干燥的透明电极浸入极性溶剂C中，2～10min后取出，得到柔性透明电极。
进一步，所述步骤2)中的矿物酸包括H2SO4、HCl或HNO3，所述有机酸包括CH4O3S、HOOCCH2COOH、HOOCCOOH、CH3COCOOH或 CH3CH2CH2COOH。
进一步，所述步骤3)中的有机溶剂A为与EDOT单体互溶的有机溶剂；所述有机溶剂A包括乙腈、甲醇、乙醇或异丙醇；
所述步骤4.2)中的有机溶剂B包括甲醇、乙醇或异丙醇；
所述步骤6)中的极性溶剂C为强酸或者强氧化剂；所述极性溶剂C包括浓硫酸、浓盐酸或过氧化氢。
进一步，所述步骤4.1)中的湿法打印工艺为匀胶旋涂法；所述步骤4.1)中匀胶机旋转速度为1000～8000rpm，旋转时间为1～ 3min；
所述湿法打印工艺除匀胶旋涂法外，还包括夹缝式挤压型涂布、喷墨打印或卷对卷印刷工艺和刮刀制备工艺；
所述夹缝式挤压型涂布、喷墨打印或卷对卷印刷工艺，在室温～ 200℃的低温条件下直接制取，无需进行透明电极热处理步骤。
进一步，柔性透明电极的材料除刚性的玻璃基片外，还包括柔性的塑料透明基片；
所述塑料透明基片包括聚对苯二甲酸乙二醇酯基片、聚萘二甲酸乙二醇酯基片或聚酰亚胺基片。
值得说明的是，本发明公开的方法可以在短时间内直接大批量地制备出具有高透光率低电阻的柔性的透明电极，而无需进行昂贵的真空或者高温制备方法，大大降低了生产成本。
本发明的技术效果是毋庸置疑的，本发明具有以下优点：
本发明优点在于设计了一种PEDOT柔性透明电极的制备方法，可通过油墨打印制备工艺，如匀胶旋涂法(spin coating)、夹缝式挤压型涂布(slot die coating)、喷墨打印(inkjet printing)或卷对卷印刷工艺(roll-to-roll printing)等，在室温或低于200摄氏度的低温，在不同基片上直接制备具有优良光电性能和机械柔性的透明电极薄膜，生产步骤简单且极大降低了生产成本并减少了能量损耗，为大规模制备柔性透明电极及可穿戴式光电器件提供了可靠方法。
更重要的是，利用本发明制备出的透明电极具有良好的初始光学与电学特性，也有着巨大的提升空间。
附图说明
图1为一种PEDOT透明电极结构示意图；
图2为实施例1～7中制备的透明电极在350～800nm波长范围的透光率曲线；
图3为实施案例3中制备的透明电极展示图。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步说明，但不应该理解为本发明上述主题范围仅限于下述实施例。在不脱离本发明上述技术思想的情况下，根据本领域普通技术知识和惯用手段，做出各种替换和变更，均应包括在本发明的保护范围内。
实施例1：
实例中的V2O5购自西亚试剂公司，EDOT单体购自西亚试剂公司。
如图1所示，一种PEDOT柔性透明电极的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)玻璃基片的清洗
1.1)将分割后大小为15mm×15mm的正方形玻璃基片进行编号，将编号后的玻璃基片置于聚四氟乙烯清洗支架上，将支架置于烧杯中，向烧杯中加入120ml去离子水和5％～10％的洗洁精，所述去离子水没过玻璃基片；
1.2)用锡箔纸将烧杯封住后，将烧杯置于装有水的超声波清洗器中进行清洗，所述超声时间为10min，所述超声频率为40kHz，所述超声功率为80W；
1.3)将烧杯取出后，打开锡箔纸，倒出去离子水和洗洁精的混合液体，将新的120ml去离子水置于烧杯中，将烧杯覆盖锡箔纸后置于超声波清洗器中进行清洗；所述步骤1.3)重复3次；
1.4)将烧杯取出后，打开锡箔纸，倒出去离子水，将120ml丙酮置于烧杯中，将烧杯覆盖锡箔纸后置于超声波清洗器中进行清洗，超声时间为10min；
1.5)将烧杯取出后，打开锡箔纸，倒出丙酮，将150ml异丙醇置于烧杯中，将烧杯覆盖锡箔纸，存放清洗好的玻璃基片；
2)玻璃基片的除残处理
2.1)将所述步骤1.5)中存放在异丙酮中的玻璃基片取出后，用高纯氮气吹干；
2.2)将干燥后的玻璃基片置于培养皿中，将培养皿置于紫外臭氧处理仪中，处理15min后取出；
3)V2O5溶液的制备
3.1)使用电子天平称取一定量的V2O5放入试剂瓶中。
3.2)用移液器移取得相应量的甲磺酸放入试剂瓶中配制出含有 0.03mol/L的V2O5溶液。
3.3)在配置好的V2O5溶液试剂瓶中放入磁力搅拌子，并将试剂瓶放在磁力搅拌器上，设定转速为500～1000rpm，定时10-120min 进行搅拌。
4)EDOT单体溶液的制备
将EDOT单体溶液与乙腈以9:1的比例进行混合
5)溶液的甩膜
将步骤2.2)中得到的臭氧处理过的玻璃基片，置于匀胶机的旋转中心处，玻璃基片上均匀覆盖70～100μL V2O5溶液，开启匀胶机进行甩膜；在二级旋转过程中滴加EDOT单体溶液，匀胶机的一级转速设置为1500rpm，时间为20s，二级转速设置为1800rpm，时间为20s。
6)透明电极热处理
将步骤4)中制作好的玻璃基片，置于恒温加热板上烘烤10min，所述恒温加热板的温度范围为120℃；玻璃基片烘烤结束后，自然冷却至室温，得到透明电极。
7)二次掺杂
将干燥的透明电极浸入1mol/L H2SO4溶液中，时间为5～10min。
实施例2：
一种PEDOT柔性透明电极的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)玻璃基片的清洗
1.1)将分割后大小为15mm×15mm的正方形玻璃基片进行编号，将编号后的玻璃基片置于聚四氟乙烯清洗支架上，将支架置于烧杯中，向烧杯中加入120ml去离子水和5％～10％的洗洁精，所述去离子水没过玻璃基片；
1.2)用锡箔纸将烧杯封住后，将烧杯置于装有水的超声波清洗器中进行清洗，所述超声时间为10min，所述超声频率为40kHz，所述超声功率为80W；
1.3)将烧杯取出后，打开锡箔纸，倒出去离子水和洗洁精的混合液体，将新的120ml去离子水置于烧杯中，将烧杯覆盖锡箔纸后置于超声波清洗器中进行清洗；所述步骤1.3)重复3次；
1.4)将烧杯取出后，打开锡箔纸，倒出去离子水，将120ml丙酮置于烧杯中，将烧杯覆盖锡箔纸后置于超声波清洗器中进行清洗，超声时间为10min；
1.5)将烧杯取出后，打开锡箔纸，倒出丙酮，将150ml异丙醇置于烧杯中，将烧杯覆盖锡箔纸，存放清洗好的玻璃基片；
2)玻璃基片的除残处理
2.1)将所述步骤1.5)中存放在异丙酮中的玻璃基片取出后，用高纯氮气吹干；
2.2)将干燥后的玻璃基片置于培养皿中，将培养皿置于紫外臭氧处理仪中，处理15min后取出；
3)V2O5溶液的制备
3.1)使用电子天平称取一定量的V2O5放入试剂瓶中。
3.2)用移液器移取得相应量的甲磺酸放入试剂瓶中配制出含有 0.03mol/L的V2O5溶液。
3.3)在配置好的V2O5溶液试剂瓶中放入磁力搅拌子，并将试剂瓶放在磁力搅拌器上，设定转速为500～1000rpm，定时10-120min 进行搅拌。
4)EDOT单体溶液的制备
将EDOT单体溶液与甲醇以9:1的比例进行混合
5)溶液的甩膜
将步骤2.2)中得到的臭氧处理过的玻璃基片，置于匀胶机的旋转中心处，玻璃基片上均匀覆盖70～100μL V2O5溶液，开启匀胶机进行甩膜；在二级旋转过程中滴加EDOT单体溶液，匀胶机的一级转速设置为1500rpm，时间为20s，二级转速设置为1800rpm，时间为20s。
6)透明电极热处理
将步骤4)中制作好的玻璃基片，置于恒温加热板上烘烤10min，所述恒温加热板的温度范围为120℃；玻璃基片烘烤结束后，自然冷却至室温，得到透明电极。
7)二次掺杂
将干燥的透明电极浸入1mol/L H2SO4溶液中，时间为5～10min。
实施例3：
如图3所示，一种PEDOT柔性透明电极的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)玻璃基片的清洗
1.1)将分割后大小为15mm×15mm的正方形玻璃基片进行编号，将编号后的玻璃基片置于聚四氟乙烯清洗支架上，将支架置于烧杯中，向烧杯中加入120ml去离子水和5％～10％的洗洁精，所述去离子水没过玻璃基片；
1.2)用锡箔纸将烧杯封住后，将烧杯置于装有水的超声波清洗器中进行清洗，所述超声时间为10min，所述超声频率为40kHz，所述超声功率为80W；
1.3)将烧杯取出后，打开锡箔纸，倒出去离子水和洗洁精的混合液体，将新的120ml去离子水置于烧杯中，将烧杯覆盖锡箔纸后置于超声波清洗器中进行清洗；所述步骤1.3)重复3次；
1.4)将烧杯取出后，打开锡箔纸，倒出去离子水，将120ml丙酮置于烧杯中，将烧杯覆盖锡箔纸后置于超声波清洗器中进行清洗，超声时间为10min；
1.5)将烧杯取出后，打开锡箔纸，倒出丙酮，将150ml异丙醇置于烧杯中，将烧杯覆盖锡箔纸，存放清洗好的玻璃基片；
2)玻璃基片的除残处理
2.1)将所述步骤1.5)中存放在异丙酮中的玻璃基片取出后，用高纯氮气吹干；
2.2)将干燥后的玻璃基片置于培养皿中，将培养皿置于紫外臭氧处理仪中，处理15min后取出；
3)V2O5溶液的制备
3.1)使用电子天平称取一定量的V2O5放入试剂瓶中。
3.2)用移液器移取得相应量的甲磺酸放入试剂瓶中配制出含有 0.03mol/L的V2O5溶液。
3.3)在配置好的V2O5溶液试剂瓶中放入磁力搅拌子，并将试剂瓶放在磁力搅拌器上，设定转速为500～1000rpm，定时10-120min 进行搅拌。
4)EDOT单体溶液的制备
将EDOT单体溶液与异丙醇以9:1的比例进行混合
5)溶液的甩膜
将步骤2.2)中得到的臭氧处理过的玻璃基片，置于匀胶机的旋转中心处，玻璃基片上均匀覆盖70～100μL V2O5溶液，开启匀胶机进行甩膜；在二级旋转过程中滴加EDOT单体溶液，匀胶机的一级转速设置为1500rpm，时间为20s，二级转速设置为1800rpm，时间为20s。
6)透明电极热处理
将步骤4)中制作好的玻璃基片，置于恒温加热板上烘烤10min，所述恒温加热板的温度范围为120℃；玻璃基片烘烤结束后，自然冷却至室温，得到透明电极。
7)二次掺杂
将干燥的透明电极浸入1mol/L H2SO4溶液中，时间为5～10min。
实施例4：
一种PEDOT柔性透明电极的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)玻璃基片的清洗
1.1)将分割后大小为15mm×15mm的正方形玻璃基片进行编号，将编号后的玻璃基片置于聚四氟乙烯清洗支架上，将支架置于烧杯中，向烧杯中加入120ml去离子水和5％～10％的洗洁精，所述去离子水没过玻璃基片；
1.2)用锡箔纸将烧杯封住后，将烧杯置于装有水的超声波清洗器中进行清洗，所述超声时间为10min，所述超声频率为40kHz，所述超声功率为80W；
1.3)将烧杯取出后，打开锡箔纸，倒出去离子水和洗洁精的混合液体，将新的120ml去离子水置于烧杯中，将烧杯覆盖锡箔纸后置于超声波清洗器中进行清洗；所述步骤1.3)重复3次；
1.4)将烧杯取出后，打开锡箔纸，倒出去离子水，将120ml丙酮置于烧杯中，将烧杯覆盖锡箔纸后置于超声波清洗器中进行清洗，超声时间为10min；
1.5)将烧杯取出后，打开锡箔纸，倒出丙酮，将150ml异丙醇置于烧杯中，将烧杯覆盖锡箔纸，存放清洗好的玻璃基片；
2)玻璃基片的除残处理
2.1)将所述步骤1.5)中存放在异丙酮中的玻璃基片取出后，用高纯氮气吹干；
2.2)将干燥后的玻璃基片置于培养皿中，将培养皿置于紫外臭氧处理仪中，处理15min后取出；
3)V2O5溶液的制备
3.1)使用电子天平称取一定量的V2O5放入试剂瓶中。
3.2)用移液器移取得相应量的硫酸放入试剂瓶中配制出含有 0.03mol/L的V2O5溶液。
3.3)在配置好的V2O5溶液试剂瓶中放入磁力搅拌子，并将试剂瓶放在磁力搅拌器上，设定转速为500～1000rpm，定时10-120min 进行搅拌。
4)EDOT单体溶液的制备
将EDOT单体溶液与乙腈以9:1的比例进行混合
5)溶液的甩膜
将步骤2.2)中得到的臭氧处理过的玻璃基片，置于匀胶机的旋转中心处，玻璃基片上均匀覆盖70～100μL V2O5溶液，开启匀胶机进行甩膜；在二级旋转过程中滴加EDOT单体溶液，匀胶机的一级转速设置为1500rpm，时间为20s，二级转速设置为1800rpm，时间为20s。
6)透明电极热处理
将步骤4)中制作好的玻璃基片，置于恒温加热板上烘烤10min，所述恒温加热板的温度范围为120℃；玻璃基片烘烤结束后，自然冷却至室温，得到透明电极。
7)二次掺杂
将干燥的透明电极浸入1mol/L H2SO4溶液中，时间为5～10min。
实施例5：
一种PEDOT柔性透明电极的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)玻璃基片的清洗
1.1)将分割后大小为15mm×15mm的正方形玻璃基片进行编号，将编号后的玻璃基片置于聚四氟乙烯清洗支架上，将支架置于烧杯中，向烧杯中加入120ml去离子水和5％～10％的洗洁精，所述去离子水没过玻璃基片；
1.2)用锡箔纸将烧杯封住后，将烧杯置于装有水的超声波清洗器中进行清洗，所述超声时间为10min，所述超声频率为40kHz，所述超声功率为80W；
1.3)将烧杯取出后，打开锡箔纸，倒出去离子水和洗洁精的混合液体，将新的120ml去离子水置于烧杯中，将烧杯覆盖锡箔纸后置于超声波清洗器中进行清洗；所述步骤1.3)重复3次；
1.4)将烧杯取出后，打开锡箔纸，倒出去离子水，将120ml丙酮置于烧杯中，将烧杯覆盖锡箔纸后置于超声波清洗器中进行清洗，超声时间为10min；
1.5)将烧杯取出后，打开锡箔纸，倒出丙酮，将150ml异丙醇置于烧杯中，将烧杯覆盖锡箔纸，存放清洗好的玻璃基片；
2)玻璃基片的除残处理
2.1)将所述步骤1.5)中存放在异丙酮中的玻璃基片取出后，用高纯氮气吹干；
2.2)将干燥后的玻璃基片置于培养皿中，将培养皿置于紫外臭氧处理仪中，处理15min后取出；
3)V2O5溶液的制备
3.1)使用电子天平称取一定量的V2O5放入试剂瓶中。
3.2)用移液器移取得相应量的甲磺酸放入试剂瓶中配制出含有 0.03mol/L的V2O5溶液。
3.3)在配置好的V2O5溶液试剂瓶中放入磁力搅拌子，并将试剂瓶放在磁力搅拌器上，设定转速为500～1000rpm，定时10-120min 进行搅拌。
4)EDOT单体溶液的制备
将EDOT单体溶液与乙腈以9:1的比例进行混合
5)溶液的甩膜
将步骤2.2)中得到的臭氧处理过的玻璃基片，置于匀胶机的旋转中心处，玻璃基片上均匀覆盖70～100μL V2O5溶液，开启匀胶机进行甩膜；在二级旋转过程中滴加EDOT单体溶液，匀胶机的一级转速设置为1500rpm，时间为20s，二级转速设置为1800rpm，时间为20s。
6)透明电极热处理
将步骤4)中制作好的玻璃基片，置于恒温加热板上烘烤10min，所述恒温加热板的温度范围为120℃；玻璃基片烘烤结束后，自然冷却至室温，得到透明电极。
7)二次掺杂
将干燥的透明电极浸入2mol/L H2SO4溶液中，时间为5～10min。
实施例6：
一种PEDOT柔性透明电极的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)玻璃基片的清洗
1.1)将分割后大小为15mm×15mm的正方形玻璃基片进行编号，将编号后的玻璃基片置于聚四氟乙烯清洗支架上，将支架置于烧杯中，向烧杯中加入120ml去离子水和5％～10％的洗洁精，所述去离子水没过玻璃基片；
1.2)用锡箔纸将烧杯封住后，将烧杯置于装有水的超声波清洗器中进行清洗，所述超声时间为10min，所述超声频率为40kHz，所述超声功率为80W；
1.3)将烧杯取出后，打开锡箔纸，倒出去离子水和洗洁精的混合液体，将新的120ml去离子水置于烧杯中，将烧杯覆盖锡箔纸后置于超声波清洗器中进行清洗；所述步骤1.3)重复3次；
1.4)将烧杯取出后，打开锡箔纸，倒出去离子水，将120ml丙酮置于烧杯中，将烧杯覆盖锡箔纸后置于超声波清洗器中进行清洗，超声时间为10min；
1.5)将烧杯取出后，打开锡箔纸，倒出丙酮，将150ml异丙醇置于烧杯中，将烧杯覆盖锡箔纸，存放清洗好的玻璃基片；
2)玻璃基片的除残处理
2.1)将所述步骤1.5)中存放在异丙酮中的玻璃基片取出后，用高纯氮气吹干；
2.2)将干燥后的玻璃基片置于培养皿中，将培养皿置于紫外臭氧处理仪中，处理15min后取出；
3)V2O5溶液的制备
3.1)使用电子天平称取一定量的V2O5放入试剂瓶中。
3.2)用移液器移取得相应量的甲磺酸放入试剂瓶中配制出含有 0.03mol/L的V2O5溶液。
3.3)在配置好的V2O5溶液试剂瓶中放入磁力搅拌子，并将试剂瓶放在磁力搅拌器上，设定转速为500～1000rpm，定时10-120min 进行搅拌。
4)EDOT单体溶液的制备
将EDOT单体溶液与乙腈以9:1的比例进行混合
5)溶液的甩膜
将步骤2.2)中得到的臭氧处理过的玻璃基片，置于匀胶机的旋转中心处，玻璃基片上均匀覆盖70～100μL V2O5溶液，开启匀胶机进行甩膜；在二级旋转过程中滴加EDOT单体溶液，匀胶机的一级转速设置为1500rpm，时间为20s，二级转速设置为1800rpm，时间为20s。
6)透明电极热处理
将步骤4)中制作好的玻璃基片，置于恒温加热板上烘烤10min，所述恒温加热板的温度范围为120℃；玻璃基片烘烤结束后，自然冷却至室温，得到透明电极。
7)二次掺杂
将干燥的透明电极浸入3mol/L H2SO4溶液中，时间为5～10min。
实施例7：
一种PEDOT柔性透明电极的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)玻璃基片的清洗
1.1)将分割后大小为15mm×15mm的正方形玻璃基片进行编号，将编号后的玻璃基片置于聚四氟乙烯清洗支架上，将支架置于烧杯中，向烧杯中加入120ml去离子水和5％～10％的洗洁精，所述去离子水没过玻璃基片；
1.2)用锡箔纸将烧杯封住后，将烧杯置于装有水的超声波清洗器中进行清洗，所述超声时间为10min，所述超声频率为40kHz，所述超声功率为80W；
1.3)将烧杯取出后，打开锡箔纸，倒出去离子水和洗洁精的混合液体，将新的120ml去离子水置于烧杯中，将烧杯覆盖锡箔纸后置于超声波清洗器中进行清洗；所述步骤1.3)重复3次；
1.4)将烧杯取出后，打开锡箔纸，倒出去离子水，将120ml丙酮置于烧杯中，将烧杯覆盖锡箔纸后置于超声波清洗器中进行清洗，超声时间为10min；
1.5)将烧杯取出后，打开锡箔纸，倒出丙酮，将150ml异丙醇置于烧杯中，将烧杯覆盖锡箔纸，存放清洗好的玻璃基片；
2)玻璃基片的除残处理
2.1)将所述步骤1.5)中存放在异丙酮中的玻璃基片取出后，用高纯氮气吹干；
2.2)将干燥后的玻璃基片置于培养皿中，将培养皿置于紫外臭氧处理仪中，处理15min后取出；
3)V2O5溶液的制备
3.1)使用电子天平称取一定量的V2O5放入试剂瓶中。
3.2)用移液器移取得相应量的甲磺酸放入试剂瓶中配制出含有 0.03mol/L的V2O5溶液。
3.3)在配置好的V2O5溶液试剂瓶中放入磁力搅拌子，并将试剂瓶放在磁力搅拌器上，设定转速为500～1000rpm，定时10-120min 进行搅拌。
4)EDOT单体溶液的制备
将EDOT单体溶液与乙腈以9:1的比例进行混合
5)溶液的甩膜
将步骤2.2)中得到的臭氧处理过的玻璃基片，置于匀胶机的旋转中心处，玻璃基片上均匀覆盖70～100μL V2O5溶液，开启匀胶机进行甩膜；在二级旋转过程中滴加EDOT单体溶液，匀胶机的一级转速设置为1500rpm，时间为20s，二级转速设置为2000rpm，时间为20s。
6)透明电极热处理
将步骤4)中制作好的玻璃基片，置于恒温加热板上烘烤10min，所述恒温加热板的温度范围为120℃；玻璃基片烘烤结束后，自然冷却至室温，得到透明电极。
7)二次掺杂
将干燥的透明电极浸入1mol/L H2SO4溶液中，时间为5～10min。
如表1所示，即为实施例1～7中制备的透明电极的数据；如图 2所示，即为实施例1～7中制备的透明电极在350～800nm波长范围的透光率曲线。
从数据和曲线可知，利用本发明制备出的透明电极具有良好的初始光学与电学特性。
表1

Claims (5)

1.一种PEDOT柔性透明电极的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)基片的预处理
1.1)将基片进行清洗和除残处理后，使用高纯氮气吹干；
1.2)将干燥的基片置于紫外臭氧处理仪中，15～60min后取出；
2)过渡金属氧化物溶液的制备
将过渡金属氧化物与酸溶液混合，搅拌后静置，得到均匀的过渡金属氧化物溶液；
所述过渡金属氧化物包括Cu0、V2O5、Co3O4、MoO3或MnO2；
所述酸溶液包括矿物酸和有机酸中的一种或几种；
所述过渡金属氧化物与酸溶液的物质的量和体积比(mmol︰μl)范围为(0.4～0.8)︰(2000～4000)；
3)EDOT单体溶液的制备
将EDOT单体与有机溶剂A进行混合，得到EDOT单体溶液；
所述EDOT单体与有机溶剂的体积比为(600～900)︰(400～100)；
4)溶液的成膜
4.1)将步骤2)和步骤3)中得到的过渡金属氧化物溶液和EDOT单体溶液，通过湿法打印工艺先后沉积到步骤1)中得到的基片上，得到均匀覆盖样品溶液的基片；
4.2)将步骤4.1)中得到的基片浸入到有机溶剂B中，得到去除杂质后的基片；
5)透明电极热处理
将步骤4.2)中得到的制作好的基片进行恒温加热处理后，自然冷却至室温，得到透明电极；
所述恒温加热过程中，温度为100～180℃，时间为5～120min；
6)二次掺杂
将干燥的透明电极浸入极性溶剂C中，2～10min后取出，得到柔性透明电极。
2.根据权利要求1所述的一种PEDOT柔性透明电极的制备方法，其特征在于：所述步骤2)中的矿物酸包括H2SO4、HCl或HNO3，所述有机酸包括CH4O3S、HOOCCH2COOH、HOOCCOOH、CH3COCOOH或CH3CH2CH2COOH。
3.根据权利要求1所述的一种PEDOT柔性透明电极的制备方法，其特征在于：所述步骤3)中的有机溶剂A为与EDOT单体互溶的有机溶剂；所述有机溶剂A包括乙腈、甲醇、乙醇或异丙醇；
所述步骤4.2)中的有机溶剂B包括甲醇、乙醇或异丙醇；
所述步骤6)中的极性溶剂C为强酸或者强氧化剂；所述极性溶剂C包括浓硫酸、浓盐酸或过氧化氢。
4.根据权利要求1所述的一种PEDOT柔性透明电极的制备方法，其特征在于：所述步骤4.1)中的湿法打印工艺为匀胶旋涂法；所述步骤4.1)中匀胶机旋转速度为1000～8000rpm，旋转时间为1～3min；
所述湿法打印工艺除匀胶旋涂法外，还包括夹缝式挤压型涂布、喷墨打印或卷对卷印刷工艺和刮刀制备工艺；
所述夹缝式挤压型涂布、喷墨打印或卷对卷印刷工艺，在室温～200℃的低温条件下直接制取，无需进行透明电极热处理步骤。
5.根据权利要求1所述的一种PEDOT柔性透明电极的制备方法，其特征在于：柔性透明电极的材料除刚性的玻璃基片外，还包括柔性的塑料透明基片；
所述塑料透明基片包括聚对苯二甲酸乙二醇酯基片、聚萘二甲酸乙二醇酯基片或聚酰亚胺基片。
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