低沸点溶剂处理PEDOT:PSS薄膜提升光伏电池性能

聚(3,4-乙烯二氧噻吩):聚(苯乙烯磺酸盐)(PEDOT:PSS)作为热门空穴传输材料之一,被广泛应用于各种光电子器件中.为提高其导电性,高沸点溶剂常常被直接添加到PEDOT:PSS溶液中,然而这同时会造成溶剂残留,给器件带来明显的漏电流.而在以往的报道中,并未见有效利用更易去除的低沸点溶剂.在本工作中,我们发现使用异丙醇、乙醇和丙酮三种低沸点溶剂对PEDOT:PSS薄膜进行先滴加后旋涂处理后,相应的P3HT:PC61BM聚合物太阳能电池(PSCs)性能得到了改善.尤其在异丙醇处理后,电池短路电流密度从8.15 mA/cm2提高到9.17 mA/cm2,能量转换效率达到3.5％,相比参比器件提升了18.6％,同时未引起器件的漏电流增加.分析后发现处理后的PEDOT:PSS薄膜中PEDOT链和PSS链发生相分离,表面形貌发生改变,透光能力和导电性得到增强.同时,通过溶剂处理尤其异丙醇处理后,PEDOT:PSS的空穴传输能力显著上升.这些结果表明,低沸点溶剂可以通过这种方法被有效地利用,从而改善PEDOT:PSS薄膜的光电性能.