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掺杂PEDOT ∶PSS对聚合物太阳能电池性能影响的研究

郝志红 胡子阳 张建军 郝秋艳 赵颖

掺杂PEDOT ∶PSS对聚合物太阳能电池性能影响的研究

郝志红, 胡子阳, 张建军, 郝秋艳, 赵颖
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  • 研究了掺杂后poly(3,4-ethylene dioxythiophene):poly(styrenesulphonic acid)(PEDOT ∶PSS)电导率的变化以及掺杂PEDOT ∶PSS薄膜对聚合物太阳能电池器件性能的影响. 实验发现,向PEDOT ∶PSS中掺入极性溶剂二甲基亚砜(DMSO)明显提高了薄膜的电导率,掺杂后的电导率最大值达到1.25 S/cm,比未掺杂时提高了3个数量级. 将掺杂的PEDOT ∶PSS薄膜作为缓冲层应用于聚合物电池 (ITO/PEDOT ∶PSS/P3HT ∶PCBM/LiF/Al) 中,发现高电导率的PEDOT ∶PSS降低了器件的串联电阻,增加了器件的短路电流,从而提高了器件的性能. 最好的聚合物太阳能电池在100 mW/cm2的光照下,开路电压(Voc)为0.63 V,短路电流密度(Jsc)为11.09 mAcm-2,填充因子(FF)为63.7%,能量转换效率()达到4.45%.
    • 基金项目: 国家高技术研究发展计划(批准号: 2009AA05Z422)、国家重点基础研究发展计划(批准号:2011CBA00705, 2011CBA00706, 2011CBA00707)和天津市应用基础及前沿技术研究计划(批准号: 08JCZDJC 22200)资助的课题.
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出版历程
  • 收稿日期:  2010-12-21
  • 修回日期:  2011-02-08
  • 刊出日期:  2011-11-15

掺杂PEDOT ∶PSS对聚合物太阳能电池性能影响的研究

  • 1. 南开大学光电子薄膜器件与技术研究所,南开大学光电子薄膜器件与技术天津市重点实验室,南开大学光电信息技术科学教育部重点实验室,天津 300071;
  • 2. 河北工业大学信息功能材料研究所,天津 300130
    基金项目: 

    国家高技术研究发展计划(批准号: 2009AA05Z422)、国家重点基础研究发展计划(批准号:2011CBA00705, 2011CBA00706, 2011CBA00707)和天津市应用基础及前沿技术研究计划(批准号: 08JCZDJC 22200)资助的课题.

摘要: 研究了掺杂后poly(3,4-ethylene dioxythiophene):poly(styrenesulphonic acid)(PEDOT ∶PSS)电导率的变化以及掺杂PEDOT ∶PSS薄膜对聚合物太阳能电池器件性能的影响. 实验发现,向PEDOT ∶PSS中掺入极性溶剂二甲基亚砜(DMSO)明显提高了薄膜的电导率,掺杂后的电导率最大值达到1.25 S/cm,比未掺杂时提高了3个数量级. 将掺杂的PEDOT ∶PSS薄膜作为缓冲层应用于聚合物电池 (ITO/PEDOT ∶PSS/P3HT ∶PCBM/LiF/Al) 中,发现高电导率的PEDOT ∶PSS降低了器件的串联电阻,增加了器件的短路电流,从而提高了器件的性能. 最好的聚合物太阳能电池在100 mW/cm2的光照下,开路电压(Voc)为0.63 V,短路电流密度(Jsc)为11.09 mAcm-2,填充因子(FF)为63.7%,能量转换效率()达到4.45%.

English Abstract

参考文献 (43)

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