超薄柔性有机光电器件在可穿戴传感、柔性光伏领域前景广阔，但传统 ITO 电极脆性大、成本高难以适配弯折场景。PEDOT:PSS 是理想替代透明电极，但常规改性难以兼顾高导电与优异力学性能；自组装单分子层（SAMs）在刚性 ITO 上研究成熟，却因 PEDOT:PSS 表面活性位点匮乏，SAMs 难以均匀锚定、形貌无序，制约空穴抽取效率。现有研究缺少 SAMs 在柔性聚合物电极的成型规律探究。本文采用多溶剂复合掺杂优化 PEDOT:PSS 微观结构，改善 SAMs 附着质量，同步提升柔性光伏与光电探测器性能。近日，武汉理工大学课题组在《Small》发表《Morphological Control of Self‐Assembled Monolayers on Multiple‐Solvent‐Doped PEDOT PSS Electrodes for Ultrathin Flexible Organic Optoelectronics》。针对 SAMs 难以规整修饰 PEDOT:PSS 难题，采用 DMSO+NBA 双溶剂掺杂改性电极，优化界面实现 SAMs 有序排布；改性电极制备柔性有机太阳能电池效率达 15.23%，全溶液法器件效率 14.63%，配套光电探测器可贴合皮肤实时采集 PPG 脉搏信号，推动无 ITO 柔性电子产业化。图 1：对比多种溶剂掺杂 PEDOT:PSS，测试薄膜接触角、电导率、循环弯折稳定性。
图 2：借助 AFM、GIWAXS、XPS 表征掺杂前后 PEDOT:PSS 微观形貌与分子堆叠变化。
图 3：表征不同基底上 SAMs 薄膜形貌、导电特性与分子取向差异。
图 4：探究底层电极形貌对有机光敏活性层结晶与表面状态的调控规律。
图 5：展示柔性有机太阳能电池器件结构、光电性能及反复弯折稳定性测试结果。
图 6：全溶液法柔性光电探测器实现近红外探测，落地人体脉搏 PPG 实时监测。
该工作利用 DMSO 与正丁醇复合掺杂，诱导 PEDOT:PSS 相分离，大幅提升导电与耐弯折能力，从基底界面解决 SAMs 无序生长痛点。依托改性电极制备高效率柔性光伏与可穿戴光电探测器，器件兼具优异光电转换与生理信号监测能力。启发后续可通过溶剂配伍策略调控聚合物界面，低成本开发全溶液量产的柔性医用传感光电器件。
文献链接：https://doi.org/10.1002/smll.73646Digital
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