PEDOT价钱欢迎来电“本信息长期有效”
在柔性PV中,***常用的FTE是金属掺杂的金属氧化物(Metaldopedmetaloxide,MMO),例如铟掺杂的氧h锡(ITO)。PEDOT/PSS膜具有较高的电导率(10s/cm),较高的机械强度,高可见光透射率(在可见光范围内几乎是透明的)和优越的电化学性能及热稳定性等2】,在100~C高温下能耐1000h以上,而电导率几乎不变。然而,ITO在塑料基板上存在机械脆性和导电性差问题;另外,通过高温真空溅射法制备MMO,使得MMO价格昂贵,且与印刷和卷对卷不兼容。作为MMO的替代物,聚(3,4-亚***二氧s吩):聚(b乙x磺酸)(PEDOT:PSS)薄膜的成本相对较低,并且具有高的光学和电学特性,优异的热稳定性,良好的柔韧性等。在前期的工作中,我们报道了高温甲磺酸方法和转移PEDOT:PSS方法,基于P3HT:PCBM和PBDTT-S-TT:PC71BM柔性OSC分别表现了3.92%[1]和6.42%[2]的能量转换效率(PCE)。这种OSC器件的PCE和机械柔性有待进一步加强。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***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***塑料衬底,一条路线是使用转移-印刷方法。12EL-P5015ITO取代,细线路印刷高导电率12518gt。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(500-1000S/cm)有待提高;另外,PEDOT:PSS水分散体酸性强(pH=1),对金属有腐蚀***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高性能柔性的PEDOT:PSS的塑料电极提供了一条简单而有效的途径。与强氧化性和强溶解性的H2SO4和HNO3处理不同,无强氧化性和无强溶解性的甲磺酸不会氧化***塑料衬底的柔性,从而保护了塑料衬底。在前期的工作中,我们报道了高温甲磺酸方法和转移PEDOT:PSS方法,基于P3HT:PCBM和PBDTT-S-TT:PC71BM柔性OSC分别表现了3。与先前报道的高温甲磺酸处理相比较,这种低温条件下的甲磺酸可进一步***酸对塑料衬底的***,不会急剧去除PSS成分而使薄膜粗糙,能诱导出功函更匹配的PEDOT:PSS电极(≈4.91eV)。我们期望利用这种简单的低温温和酸处理策略,实现全溶液加工﹑高能量转换效率和柔性的OSC器件的研制。针对PEDOT:PSS薄膜导电性不高和载流子迁移率低等问题,通过将还原氧化石墨烯(rGO)引入到PEDOT:PSS薄膜中,实现了导电性提高和电池材料光吸收增强,并且通过电池结构的设计,***终实现了电池转换效率30%的提升,使得电池转换效率达到12%。另外,PEDOT:PSS水分散体酸性强(pH=1),对金属有腐蚀***作用,会降低电极和器件的性能。(XinyuJiang,ShanglongPeng*,etal.Appl.Sur.Sci.,2017,407,398-404.)尽管改善PEDOT:PSS特性后电池效率有较大提升,但仍然较低,这是因为平面结构硅对光的反射很强,造成了很大一部分光的浪费,因此考虑通过构筑硅纳米陷光结构来降低光的反射,从而实现电池效率提升。在众多导电聚合物中,聚(3,4一乙撑二氧S吩)(简称为PEDT)。采用锥状硅纳米洞结构,并通过调控其孔径和深度,实现PEDOT:PSS对硅很好地包覆和对光的充分利用。同时为了减少背电极和硅之间的载流子复合,在它们之间引入了碳酸铯(Cs2CO3)钝化层。***终实现了13.5%的电池转换效率。(ZileiWang,ShanglongPeng*,etal.NanoEnergy,2017,41,519-526.)导电聚合物的导电机理聚合物分子导电应具备的必要条件是:分子链应该是一个大竹共轭体系(共轭双键或共轭与带有未成键P轨道的杂原子N、s等偶合)与金属导电需要自由电子和供电子运动的轨道一样,聚合物的导电也需要有电荷载体和可供电荷载体自由运动的分子轨道,由于大多数聚合物本身不具有电荷载体,导电聚合物的所必需的电荷载体是由”掺杂”过程提供的。与先前报道的高温甲磺酸处理相比较,这种低温条件下的甲磺酸可进一步***酸对塑料衬底的***,不会急剧去除PSS成分而使薄膜粗糙,能诱导出功函更匹配的PEDOT:PSS电极(≈4。关于掺杂后导电聚合物的导电机理,目前比较成熟的观点可用下图(二)加以简要说明。)
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