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高流动性,低带隙,可溶液处理加工的p型纳米复合物半导体

技术来源:英国萨里大学 ISIS 项目编号:10228 发布时间:2015-08-19  

  该技术为英国萨里大学的自主知识产权,可广泛应用的平台技术。利用聚合物和碳纳米管形成的混合材料,能够提高有机电子设备的电子特性和生产效率。该项创新的并获得专利保护的技术能够像“智能墨水”一样进行溶液处理,适合利用现有的制造技术进行大面积应用。该纳米混合材料在小面积有机电子设备的应用(如有机光伏),已经通过认证达到了技术成熟第五级水平(技术开发和展示)。

  独特卖点

  由纳米混合材料制成的半导体材料,可以作为一种效率高的空穴传输层(提取或注入),具有在大面积的电子产品中替代价格昂贵和材料稀有的无机透明电极的潜力。该技术的应用能够实现低成本的柔性电子产品的制造。

  商业前景

  有机电子设备的出现,尤其在移动电话,显示器和太阳能光伏产业的应用,驱动创新的薄膜技术的发展。该发明可以为各种各样的有机电子设备提供一种可供选择的空穴传输的替代材料。

  一份由世界领先的专注于显示器行业市场研究的咨询公司DisplaySearch的调查表明,有机发光二极管显示器市场将从2009年的10亿美元的规模发展到2015年的超过60亿美元。其中活性材料估计占显示设备价值的15%。同样,有机光伏材料的市场预测(Nanomarkets)表明,到 2015年需求将增长到一亿五千万美元。市场研究公司UBI Sanup 预测,有机发光二极管照明市场将在2015年达到3.3亿美元规模(还有更为上涨的预测)。据此,假设活性材料构成照明设备价值的20%(由于不同的构造,该比例比显示器设备高),其市场到2015年可达六千六百万美元。

  根据以上的市场预测,应用在有机发光二级管显示器,照明和光伏市场的活性材料(在正负极之间)的需求将于2015年超过11亿美元。其中,40%的材料预测为注入和传输材料。这些材料都是萨里大学碳纳米管技术的重点,其市场将在2015年达到4.7亿美元。

  实例验证

  作为聚合的有机光伏电池的空穴传输层,跟其他参照设备相比(见下图),结果如下:

  相似的开路电压和短路电流强度

  填充因数可提高32%,接近70%

  通过附加的空穴传输层,功率转换效率从5.6%提高到7.6%

  在50mm2有机光伏材料中集成空穴传输层,功率转换效率达到7.6%(是在大于20mm2光伏材料组的最佳值)

  和其他常用聚合孔传输材料(PEDOT:PSS)相似的孔流动性(1.21 x 10-4 cm2 V-1 s-1)

  在电磁波谱可见范围内具有平均80%的透明性

  实例验证

  专利现状

  该技术已经获得多个国家的专利保护,可授权使用。

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