ผลของการเติมเมทานอลต่อสมบัติเชิงโครงสร้าง สมบัติทางแสง และสมบัติทางไฟฟ้าของฟิล์ม พีดอท:พีเอสเอส
คำสำคัญ:
พีดอท:พีเอสเอส, เมทานอล, อมอร์ฟัส, สมบัติทางไฟฟ้า, ความต้านทานแผ่นบทคัดย่อ
พีดอท:พีเอสเอส เป็นวัสดุนำไฟฟ้าโปร่งแสงที่มีศักยภาพสูงในการประยุกต์ใช้ในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์และเซลล์แสงอาทิตย์ งานวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อศึกษาผลของเมทานอลต่อสมบัติเชิงโครงสร้าง สมบัติทางแสง และสมบัติทางไฟฟ้าของฟิล์มพีดอท:พีเอสเอสที่มีการเติมเมทานอลในอัตราส่วน 1:1, 1:2, 1:4 และ 1:8 โดยทำการเคลือบพีดอท:พีเอสเอสที่มีการเติมเมทานอลบนกระจกนำไฟฟ้าชนิดดีบุกออกไซด์ที่เจือด้วยฟลูออรีน จากนั้นตรวจสอบลักษณะเฉพาะของฟิล์มด้วยเทคนิคเอกซเรย์ดิฟแฟรกชัน ฟูเรียร์ทรานส์ฟอร์มอินฟราเรดสเปกโตรสโคปี สเปกโตรสโคปีอัลตราไวโอเลต-วิสิเบิล และวิธีการวัดโพรบ 4 จุด เพื่อศึกษาโครงสร้างผลึก หมู่ฟังก์ชัน การส่งผ่านแสง และความต้านทานแผ่น ตามลำดับ ผลการวิเคราะห์พบว่าฟิล์มพีดอท:พีเอสเอส ไม่ปรากฎพีคโครงงสร้างผลึกที่ชัดเจน ซึ่งบ่งชี้ว่าโครงสร้างของพีดอท:พีเอสเอส ยังคงเป็นอมอร์ฟัส และหมู่ฟังก์ชันแสดงสัญญาณการสั่นของพันธะทางเคมีที่สำคัญที่สอดคล้องกับพีดอทและพีเอสเอส เช่น C-H, C=O, C-C, C-S และ SO42- ในขณะที่การส่งผ่านแสงเฉลี่ยในย่านแสงขาวมีค่าใกล้เคียงกันที่ประมาณ 75% ในทุกอัตราส่วน แสดงว่าการเติมเมทานอลไม่ส่งผลต่อสมบัติเชิงโครงสร้างและสมบัติทางแสงอย่างมีนัยสำคัญ แต่กลับพบว่าความต้านทานแผ่นรวมลดลงอย่างมีนัยสำคัญโดยมีค่าต่ำสุดที่ 6.69±0.04 /sq เมื่ออัตราส่วน พีดอท:พีเอสเอสต่อเมทานอลเท่ากับ 1:4 ดังนั้นการควบคุมอัตราส่วนเมทานอลที่เหมาะสมเป็นปัจจัยสำคัญในการปรับปรุงสมบัติทางไฟฟ้าของฟิล์มพีดอท:พีเอสเอส
เอกสารอ้างอิง
ฐิตารีย์ อริยะตัจฉุโก, สุชีวัน กรอบทอง, ศุภเดช สุจินพรัหม, ศศิมลฑล ม่วงศรีจันทร์, ยุทธนา มูลกลาง, สาวิตรี วงศ์ฤกษ์ดี, ชัยณรงค์ รักธรรม, และสุทธิพจน์ วงศ์ฤกษ์ดี. (2567). การปรับปรุงการต้านทานน้ำของฟิล์มพีดอท:พีเอสเอสด้วยการเสริมชั้นฟิล์มบางทองคำ. ศวท : ศิลปศาสตร์วิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี, 1(3), 9-15.
Asl, H.Z., & Rozati, S.M. (2019). High-quality spray-deposited fluorine-doped tin oxide: effect of film thickness on structural, morphological, electrical, and optical properties. Applied Physics A, 125(10), 689. https://doi.org/10.1007/s00339-019-2943-8
Dong, J., & Portale, G. (2020). Role of the Processing Solvent on the Electrical Conductivity of PEDOT:PSS. Advanced Materials Interfaces, 7(18), 2000641. https://doi.org/10.1002/admi.202000641
Kong, Y., Sun, H., Fan, W., Wang, L., Zhao, H., Zhao, X., & Yuan, S. (2017). Enhanced photoelectrochemical performance of tungsten oxide film by bifunctional Au nanoparticles. RSC Advances, 7(25), 15201-15210. https://doi.org/10.1039/C7RA01426K
Krobthong, S., Wongrerkdee, S., Wongrerkdee, S., Lohawet, K., Kaewprajak, A., & Kumnorkaew, P. (2023). Modification of PEDOT:PSS films using ZnI2 additive for power conversion efficiency enhancement of organic solar cells. Express Polymer Letters, 17(4), 449–456. https://doi.org/10.3144/expresspolymlett.2023.32
Lu, B., Yuk, H., Lin, S., Jian, N., Qu, K., Xu, J., & Zhao, X. (2019). Pure PEDOT:PSS hydrogels. Nature Communications, 10, 1043. https://doi.org/10.1038/s41467-019-09003-5
Moungsrijun, M., Somsuk, S., Wongrerkdee, S., Lohawet, K., Sujinnapram, S., Krobthong, S., Kaewprajak, A., Kumnorkaew, P., & Wongrerkdee, S. (2023). Influence of HCl-doping on physical, optical, and electrical properties of PEDOT:PSS films. Journal of Physics: Conference Series, 2431, 012039. https://doi.org/10.1088/1742-6596/2431/1/012039
Moungsrijun, S., & Wongrerkdee, S. (2022). Investigation of structural, optical, and electrical properties of ZnO thin films for electro-optical devices. Suranaree Journal of Science and Technology, 29(6), 030085.
Sakunpongpitiporn, P., Phasuksom, K., Paradee, N., & Sirivat, A. (2019). Facile synthesis of highly conductive PEDOT:PSS via surfactant templates. RSC Advances, 9(11), 6363-6378. https://doi.org/10.1039/C8RA08801B
Shi, Y., Zhou, Y., Shen, R., Liu, F., & Zhou, Y. (2021). Solution-based synthesis of PEDOT:PSS films with electrical conductivity over 6300 S/cm. Journal of Industrial and Engineering Chemistry, 101, 414-422. https://doi.org/10.1016/j.jiec.2021.05.036
Sujinnapram, S., Wongrerkdee, S., Lohawet, K., Krobthong, S., Moungsrijun, S., Kaewprajak, A., Kumnorkaew, P., & Wongrerkdee, S. (2023). Investigation of structural, optical, and electrical properties of PEDOT:PSS/Au/PEDOT:PSS multilayer films. Journal of Physics: Conference Series, 2653, 012048. https://doi.org/10.1088/1742-6596/2653/1/012048
Wang, W., Ruderer, M.A., Metwalli, E., Guo, S., Herzig, E.M., Perlich, J., & Müller-Buschbaum, P. (2015). Effect of methanol addition on the resistivity and morphology of PEDOT:PSS layers on top of carbon nanotubes for use as flexible electrodes. ACS Applied Materials & Interfaces, 7(16), 8789-8797. https://doi.org/10.1021/acsami.5b01327
Wongrerkdee, S., Ritruksa, M., Phattum, S., Lohawet, K., Kaewprajak, A., Kumnorkaew, P., & Wongrerkdee, S. (2021). PEDOT:PSS film preparation and characterization using convective deposition system controlled by Arduino microcontroller for organic photovoltaic application. Engineering Journal, 25(2), 335-341. https://doi.org/10.4186/ej.2021.25.2.335
Yun, J.S., & Im, S.H. (2024). Porous PEDOT:PSS smart thermal insulators enabling energy harvesting and detection. Journal of Materials Chemistry A, 12(13), 7837-7846. https://doi.org/10.1039/D4TA00287C
ดาวน์โหลด
เผยแพร่แล้ว
รูปแบบการอ้างอิง
ฉบับ
ประเภทบทความ
หมวดหมู่
สัญญาอนุญาต
ลิขสิทธิ์ (c) 2025 ศวท : ศิลปศาสตร์ วิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี (LAS: Liberal Arts, Science and Technology)
อนุญาตภายใต้เงื่อนไข Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.
