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通過滾涂法制備了一種摻雜二甲j亞砜(DMSO)和炭黑的改性PEDOT∶PSS新型對電極。固定炭黑的加入量,調(diào)節(jié)PEDOT∶PSS與DMSO的比例,用滾涂法制備了不同的薄膜對電極。通過四探針測試儀、掃描電鏡、太陽電池測試儀,分別測試了薄膜對電極的方塊電阻、表面形貌及其光電性能。結(jié)果表明,當(dāng)PEDOT∶PSS溶液與DM-SO的質(zhì)量比為4.5∶1時,制備的對電極組裝的電池性能,短路電流密度為2.12 mA/cm2,開路電壓為0.64 V;炭黑的加入使電池的光電轉(zhuǎn)化效率從1.02%提高到1.81%。該研究能很好的與印刷技術(shù)相兼容,從而實現(xiàn)高效率和晶體取向可調(diào)的鈣鈦礦太陽能電池的量產(chǎn)。
利用電化學(xué)陽極氧化方法制備了高度有序的TiO_2納米管陣列,采用旋涂方法在納米管表面制作一層聚(3,4-亞乙二氧基噻吩)∶聚(b乙x磺酸)(PEDOT∶PSS)薄膜構(gòu)建PEDOT∶PSS/TiO_2納米管肖特基結(jié)并研究了其紫外探測性能。通過掃描電子顯微鏡(SEM)對TiO_2納米管和PEDOT∶PSS進(jìn)行表面微觀形貌表征。通過測試不同光照強(qiáng)度、不同偏壓下的電壓-電流和電流-時間曲線研究PEDOT∶PSS/TiO_2納米管肖特基結(jié)在紫外光(UV)下的光電探測性能。由于TiO_2納米管較高的比表面積和PEDOT∶PSS較高的透射率,PEDOT∶PSS/TiO_2納米管肖特基結(jié)具有優(yōu)良的紫外光電探測性能。實驗發(fā)現(xiàn),在1 V偏壓和光照強(qiáng)度為2. 14 m W/cm2的375 nm紫外光照射下,PEDOT∶PSS/TiO_2納米管肖特基結(jié)的光電流可達(dá)973. 5μA,響應(yīng)度為2. 23 A/W,外達(dá)736. 5%。2)與PSSH溶液混合,在混合溶液中加入堿(包括氫y化鉀,氫y化鈉,氫氧化鈣,氫y化鋇),攪拌得到藍(lán)色的混合液。實驗結(jié)果表明PEDOT∶PSS/TiO_2納米管肖特基結(jié)的紫外探測結(jié)構(gòu)性能良好。
為了進(jìn)一步闡明氟離子添加劑在PEDOT:PSS薄膜中的作用機(jī)制,研究人員首先對PEDOT:PSS薄膜的構(gòu)象進(jìn)行分析。通過原子力顯微鏡結(jié)果可以觀測到氟離子的添加促進(jìn)了PEDOT和PSS二者相分離,從而形成明顯的網(wǎng)格狀結(jié)構(gòu)。通過掠入射廣角X射線散射分析發(fā)現(xiàn),添加劑引入后導(dǎo)電高分子的堆疊和結(jié)晶性均顯著增強(qiáng),從而解釋了網(wǎng)格狀結(jié)構(gòu)的形成。至此,氟離子添加劑可以誘導(dǎo)原始PEDOT:PSS的毛線團(tuán)纏繞結(jié)構(gòu)發(fā)生相分離,形成更有利于電荷傳輸和透光的網(wǎng)格狀結(jié)構(gòu)。電化學(xué)聚合法電化學(xué)聚合亦可簡稱為電解聚合、電聚合或電引發(fā)聚合,是指在有適當(dāng)電解液的電解池里,按一定的電化學(xué)方式進(jìn)行電解,使單體在電極上發(fā)生聚合反應(yīng)。
柔性鈣鈦礦太陽能電池機(jī)械力學(xué)穩(wěn)定性:(A) 柔性電池模組在不同曲率半徑彎折的照片。(B) 柔性電池在不同曲率半徑下彎折300次后的光電轉(zhuǎn)換效率。(C) 在3 mm曲率半徑下,柔性電池彎折5000次后的光電轉(zhuǎn)換效率。(D) 在3mm曲率半徑下,不同有效面積的柔性電池彎折后光電轉(zhuǎn)換效率。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)電聚合物的實驗現(xiàn)象,但是是否完全真實反映了導(dǎo)電聚合物的機(jī)理尚待進(jìn)一步研究。
他們進(jìn)一步測試了柔性電池的長時間穩(wěn)定性。因為器件同時采用PEDOT:PSS作為電極和空穴界面層,避免了界面層PEDOT:PSS對于ITO電極的酸性腐蝕。封裝器件經(jīng)過180天測試后,仍具有80%初始光電轉(zhuǎn)換效率。器件的穩(wěn)定性也通過飛行時間二次離子質(zhì)譜進(jìn)行了深入研究。PEDOT:PSS:CFE電極克服了PEDOT:PSS的吸濕性問題,從而減緩鈣鈦礦器件的離子擴(kuò)散,提高了穩(wěn)定性。x酸處理的PEDOT:PSS表現(xiàn)了高的導(dǎo)電性(導(dǎo)電率σ=3100Scm。