Metacrilato de poli (sulfobetaína) como modificadores de electrodos para la electrónica orgánica invertida

Área de la Ciencia:

• Ciencia de los materiales Ciencia de los materiales.
• Electrónica orgánica y electrónica orgánica.
• Química de Polímeros La Química de Polímeros es la química de los polímeros.

Sus antecedentes:

• Los dispositivos electrónicos orgánicos requieren un control preciso de las funciones de trabajo del electrodo para un rendimiento óptimo.
• Los modificadores de funciones de trabajo existentes a menudo se enfrentan a desafíos con la compatibilidad y la estabilidad del procesamiento.

Objetivo del estudio:

• Investigar el metacrilato de poli (sulfobetaína) (PSBMA) y sus copolímeros como reductores de la función de trabajo procesables en solución.
• Para evaluar el impacto de las capas intermedias de PSBMA en el rendimiento de los dispositivos electrónicos orgánicos invertidos.

Principales métodos:

• Cálculos de la teoría funcional de la densidad para determinar el momento dipolo de la fracción de sulfobetaína.
• Fabricación de dispositivos electrónicos orgánicos invertidos que utilizan intercapas de PSBMA.
• Caracterización de la reducción de la función de trabajo y el rendimiento del dispositivo.

Principales resultados:

• Las capas intermedias de PSBMA redujeron significativamente la función de trabajo de varios electrodos (metales, grafeno, PEDOT:PSS) en más de 1 eV.
• Una capa intermedia ultrafina de PSBMA disminuyó la barrera de inyección de electrones entre ITO y C70 en 0.67 eV.
• Se observaron mejoras sustanciales en el rendimiento del dispositivo fotovoltaico orgánico.

Conclusiones:

• PSBMA ofrece una nueva clase de intercapas de polímero ricas en dipolos, libres de counteriones e insensibles al pH.
• Estas capas intermedias son efectivas para mejorar la inyección de electrones y el rendimiento en dispositivos electrónicos orgánicos invertidos.
• La solubilidad ortogonal de PSBMA facilita su integración en los flujos de trabajo de procesamiento de semiconductores orgánicos existentes.