在柔性PV中,***常用的FTE是金属掺杂的金属氧化物(Metal doped metal oxide,MMO),例如铟掺杂的氧h锡(ITO)。然而,传统的采用原位聚合或机械混合法制得的有机/无机复合热电材料,存在着无机纳米颗粒难分散、易氧化、粒径大小难以控制以及无机相添加量过大(通常gt。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。2%)和(001)面匹配的氯原子排列使得PEDOT:PSS表面分布的N***作为种子诱导形成了均匀的具有一定(001)取向的钙钛矿薄膜。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。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***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。这种杂化的薄膜提供了多条导电通道,有利于载流子的传输和电荷收集,从而增强了器件响应的可靠性。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(≈4.91 eV)。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。
以MoO3/PEDOT:PSS薄膜作为空穴传输层的钙钛矿光伏电池及其制备方法。针对现有技术的不足,目的在于提供一种MoO3/PEDOT:PSS薄膜作为空穴传输层的钙钛矿光伏电池及其制备方法。
为实现上述目的,本发明所采用的技术方案为:一种以MoO3/PEDOT:PSS薄膜作为空穴传输层的钙钛矿光伏电池,其特征在于,电池由下到上依次包括透明导电衬底、MoO3/PEDOT:PSS空穴传输层、钙钛矿光敏层、电子传输层和反射电极。
进一步的,上述方案中,所述的透明导电衬底为沉积有ITO、FTO、AZO的玻璃衬底或者柔性衬底。
进一步的,上述方案中,所述的光伏电池使用MoO3/PEDOT:PSS作为空穴传输层。
进一步的,上述方案中,所述的钙钛矿光敏层为CH3NH3PbI3、CH3NH3PbI3-xClx、CH3NH3PbBr3、CsPbI3、CsPbI3-xClx、CsPbBr3中的一种。
进一步的,上述方案中,所述的电子传输层为C60、C70、PCBM中的一种,作为改进,在制备电子传输层上继续制备一层Bphen、BCP、AlQ3中的一种作为电极修饰层。
进一步的,上述方案中,所述的反射电极为Al电极、Ag电极或者Au电极中的一种。
?化学氧化聚合法
化学氧化聚合法,以过***铵为氧化剂,质子酸为掺杂剂合成了聚乙烯二氧s吩(PEDOT)导电聚合物,研究了掺杂剂种类、聚合温度以及***比例对聚合速率及电导率的影响。聚合物和玻璃上的防静电涂层:PEDOT/PSS应用于PET或其他基材上,可以提供防静电和电荷转移的性能。研究结果表明:盐酸、冰醋酸及樟脑磺酸掺杂后能显著提高聚合物的电导率,其中樟脑磺酸掺杂后的电导率***g;质子酸掺杂和升高聚合温度可以明显加快聚合速率;当单体与氧化剂的摩尔比为1:1时聚合物的电导率***g。
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