掺杂PEDOT:PSS对聚合物太阳能电池性能的影响

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本文研究了阳极缓冲层poly(3,4-ethylenedioxythioplaerie):poly(styrenesulphonic acid)(PEDOT:PSS)掺入不同浓度的乙二醇对聚合物太阳能电池性能的影响。利用暗电导分析了掺杂不同浓度乙二醇的PE-DOT:PSS电导率的变化;利用原子力显微镜(AFM)分析了掺杂不同浓度乙二醇对PEDOT:PSS表面形貌的影响;通过测试器件的光、暗态J-V曲线分析了掺杂不同浓度乙二醇PEDOT:PSS对聚合物太阳能电池整体性能的影响。实验发现通过掺杂乙二醇能有效提高PEDOT:PSS的电导率。当掺杂乙二醇浓度为10 wt%时,PEDOT:PSS的电导率达到最高为0.625 s/cm,比未掺杂时提高了约两个数量级。使用掺杂乙二醇的PEDOT:PSS作为电池的阳极缓冲层,降低了器件的串联电阻,大大提高了聚合物太阳能电池的短路电流密度。电池在100mW/cm2的光照下,开路电压(Voc)为0.63 V,短路电流密度(Isc)为11.05 mA/cm2,填充因子(FF)为0.62,能量转换效率(η)达到4.34%。
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