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PSS含有兩x官能團(tuán),磺酸又是強(qiáng)酸,所以它不僅可以作為分散劑,改善PEDOT的溶解性,而且可以作為平衡電荷的摻雜劑,提高PEDOT的電導(dǎo)率。將PSS溶解于一定量的去離子水中,向其中滴加入EDOT單體,緩慢攪拌。滴加鹽酸控制體系pH值范圍為2~3。ORGACONTM透明導(dǎo)電絲網(wǎng)印刷油墨OrgaconEL-P系列絲網(wǎng)印刷油墨基于高分子導(dǎo)電聚合物PEDOT/PSS,能通過絲網(wǎng)印刷的方式形成透明導(dǎo)電的圖案,從實(shí)地塊到100微米的細(xì)線都可實(shí)現(xiàn)。然后慢慢滴入(NH4)2S2O8與Fe2(SO4)3混合溶液,快速攪拌反應(yīng)24h。分別用陰陽離子交換樹脂交換無機(jī)鹽離子4h,得到PEDOT/PSS深藍(lán)色溶液。
在柔性PV中,的FTE是金屬摻雜的金屬氧化物(metal doped metal oxide,MMO),例如銦摻雜的氧h錫(ITO)。然而,ITO在塑料基板上存在機(jī)械脆性和導(dǎo)電性差問題;另外,通過高溫真空濺射法制備MMO,使得MMO價(jià)格昂貴,且與印刷和卷對卷不兼容。作為MMO的替代物,聚(3,4-亞二氧s吩):聚(b乙x磺酸)(PEDOT:PSS)薄膜的成本相對較低,并且具有高的光學(xué)和電學(xué)特性,優(yōu)異的熱穩(wěn)定性,良好的柔韌性等。高導(dǎo)電性涂層材料用作涂層材料的高導(dǎo)電性Clevios?可將表面電阻降至100歐姆/平方。在前期的工作中,我們報(bào)道了高溫甲磺酸方法和轉(zhuǎn)移PEDOT:PSS方法,基于P3HT:PCBM和PBDTT-S-TT:PC71BM柔性O(shè)SC分別表現(xiàn)了3.92%[1]和6.42%[2]的能量轉(zhuǎn)換效率(PCE)。這種OSC器件的PCE和機(jī)械柔性有待進(jìn)一步加強(qiáng)。
以MoO3/PEDOT:PSS薄膜作為空穴傳輸層的鈣鈦礦光伏電池及其制備方法。針對現(xiàn)有技術(shù)的不足,目的在于提供一種MoO3/PEDOT:PSS薄膜作為空穴傳輸層的鈣鈦礦光伏電池及其制備方法。
為實(shí)現(xiàn)上述目的,本發(fā)明所采用的技術(shù)方案為:一種以MoO3/PEDOT:PSS薄膜作為空穴傳輸層的鈣鈦礦光伏電池,其特征在于,電池由下到上依次包括透明導(dǎo)電襯底、MoO3/PEDOT:PSS空穴傳輸層、鈣鈦礦光敏層、電子傳輸層和反射電極。
進(jìn)一步的,上述方案中,所述的透明導(dǎo)電襯底為沉積有ITO、FTO、AZO的玻璃襯底或者柔性襯底。
進(jìn)一步的,上述方案中,所述的光伏電池使用MoO3/PEDOT:PSS作為空穴傳輸層。
進(jìn)一步的,上述方案中,所述的鈣鈦礦光敏層為CH3NH3PbI3、CH3NH3PbI3-xClx、CH3NH3PbBr3、CsPbI3、CsPbI3-xClx、CsPbBr3中的一種。
進(jìn)一步的,上述方案中,所述的電子傳輸層為C60、C70、PCBM中的一種,作為改進(jìn),在制備電子傳輸層上繼續(xù)制備一層Bphen、BCP、AlQ3中的一種作為電極修飾層。
進(jìn)一步的,上述方案中,所述的反射電極為Al電極、Ag電極或者Au電極中的一種。
針對PEDOT:PSS薄膜導(dǎo)電性不高和載流子遷移率低等問題,通過將還原氧化石墨烯(rGO)引入到PEDOT:PSS薄膜中,實(shí)現(xiàn)了導(dǎo)電性提高和電池材料光吸收增強(qiáng),并且通過電池結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì),終實(shí)現(xiàn)了電池轉(zhuǎn)換效率30%的提升,使得電池轉(zhuǎn)換效率達(dá)到12%。上述導(dǎo)電聚合物的導(dǎo)電機(jī)理是建立在無機(jī)半導(dǎo)體價(jià)帶理論基礎(chǔ)之上的,雖然能夠很好的解釋導(dǎo)電聚合物的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,但是是否完全真實(shí)反映了導(dǎo)電聚合物的機(jī)理尚待進(jìn)一步研究。(Xinyu Jiang, Shanglong Peng*,et al.Appl. Sur. Sci., 2017, 407, 398-404.)