尽管强酸处理能显著提高PEDOT:PSS薄膜的导电率,但大多数强酸处理易破坏塑料衬底,影响器件的机械柔性。为了制备高导电性PEDOT:PSS并避免破坏塑料衬底,一条路线是使用转移-印刷方法。然而,转印-印刷工艺复杂苛刻,要严格调控界面间的范德华力。另一种途径是制备金属/ PEDOT:PSS的双层结构的电极。利用金属薄膜提高电极的方块电阻,然而,PEDOT:PSS薄膜的导电率(500-1000 S/cm)有待提高;另外,PEDOT:PSS水分散体酸性强(pH=1),对金属有腐蚀破坏作用,会降低电极和器件的性能。而室温温和甲磺酸处理为制备柔性的PEDOT:PSS 的塑料电极提供了一条简单而有效的途径。
为了进一步阐明氟离子添加剂在PEDOT:PSS薄膜中的作用机制,研究人员首先对PEDOT:PSS薄膜的构象进行分析。通过原子力显微镜结果可以观测到氟离子的添加促进了PEDOT和PSS二者相分离,PEDOT/PSS厂家,从而形成明显的网格状结构。通过掠入射广角X射线散射分析发现,添加剂引入后导电高分子的堆叠和结晶性均显著增强,从而解释了网格状结构的形成。至此,氟离子添加剂可以诱导原始PEDOT:PSS的毛线团缠绕结构发生相分离,形成更有利于电荷传输和透光的网格状结构。
PEDOT:PSS广泛用于钙钛矿太阳能电池(PSC),是的空穴传输层(HTL)。然而,与传统的平面PSC(压区)相比,基于PEDOT:PSS HTL的反向平面PSC通常表现出高达200 mV的电压损耗。
SEM,AFM和XPS测量表明,CsI通过与PbI2反应形成CsPbI3来改变PEDOT:PSS和钙钛矿之间的界面,从而促进界面接触和电荷传输。
在CsI-修饰(CsI-PEDOT:PSS)之后,PEDOT:PSS的空穴传输性质和空穴提取得到增强,PEDOT/PSS怎么样,而能级更有利并且电荷复合得到抑制。
与原始PEDOT:PSS相比,它遭受大的非辐射复合损耗(0.375 V),CsI-PEDOT:PSS使器件实现了令人印象深刻的低非辐射电压损耗(仅0.287 V)。
使用CsI-PEDOT:PSS的反向PSC显示出小的电压损失并实现高VOC(1.084 V),宁夏PEDOT/PSS,的功率转换效率(PCE)为20.22%,并且没有滞后现象,而没有CsI的参考组显示效率仅为16.57%。
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