Stabile Polymertinte mit hoher Leitfähigkeit

Elektrisch leitende Polymere haben die Entwicklung flexibler und leichter elektronischer Komponenten wie organische Biosensoren, Solarzellen, Leuchtdioden, Transistoren und Batterien ermöglicht. Die elektrischen Eigenschaften der leitfähigen Polymere können mit einer als „Dotierung“ bekannten Methode abgestimmt werden. Bei diesem Verfahren werden dem Polymer verschiedene Dotierstoffmoleküle zugesetzt, um seine Eigenschaften zu verändern. Abhängig vom Dotierstoff kann das dotierte Polymer Elektrizität durch die Bewegung von entweder negativ geladenen Elektronen (ein n-Typ-Leiter) oder positiv geladenen Löchern (ein p-Typ-Leiter) leiten.

Das heute am häufigsten verwendete leitende Polymer ist der p-Typ-Leiter PEDOT:PSS. Es hat mehrere überzeugende Eigenschaften wie hohe elektrische Leitfähigkeit, ausgezeichnete Umgebungsstabilität und, was am wichtigsten ist, kommerzielle Verfügbarkeit als wässrige Dispersion. Viele elektronische Geräte benötigen jedoch eine Kombination aus p-Typen und n-Typen, um zu funktionieren. Im Moment gibt es kein n-Typ-Äquivalent zu PEDOT:PSS.

Forscher haben jetzt eine leitfähige Polymertinte vom n-Typ entwickelt, die an der Luft und bei hohen Temperaturen stabil ist. Die neue Polymerformulierung ist als BBL:PEI bekannt. Die Kombination von PEDOT:PSS und BBL:PEI eröffnet neue Möglichkeiten für die Entwicklung stabiler und effizienter elektronischer Schaltungen.

Das neue n-Typ-Material liegt in Form von Tinte mit Ethanol als Lösungsmittel vor. Die Tinte kann durch einfaches Aufsprühen der Lösung auf eine Oberfläche abgeschieden werden, was die Herstellung organischer elektronischer Geräte einfacher und billiger macht. Darüber hinaus ist die Tinte umweltfreundlicher als viele andere organische Leiter vom n-Typ, die derzeit in der Entwicklung sind und schädliche Lösungsmittel enthalten.

Eine Produktion im großen Maßstab ist möglich; es muss jedoch noch daran gearbeitet werden, die Tinte an verschiedene Technologien anzupassen.