PEDOT薄膜對(duì)電極的成膜方法

染料敏化太陽能電池（DSSC）主要是模仿光合作用原理，研制出來的一種新型太陽電池，具有壽命長、結(jié)構(gòu)簡單、生產(chǎn)成本較低、易于大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)等優(yōu)點(diǎn)，近年來取得了很大的進(jìn)展。DSSC的循環(huán)依靠對(duì)電極的作用才能及時(shí)地完成，因此對(duì)電極材料的選擇尤為關(guān)鍵。高分子導(dǎo)電聚合物聚3,4-乙撐二氧s吩（PEDOT）因其高導(dǎo)電性、對(duì)電解質(zhì)的催化能力、透明性和柔性等特點(diǎn)受到廣泛關(guān)注，成為DSSC對(duì)電極材料研究的熱點(diǎn)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明PEDOT∶PSS/TiO_2納米管肖特基結(jié)的紫外探測(cè)結(jié)構(gòu)性能良好。

考慮PEDOT:PSS材料本身的特性和硅表面結(jié)構(gòu)光學(xué)管理后，硅與背金屬電極界面的接觸情況成為了制約電池效率提升的主要因素，硅/金屬的直接接觸會(huì)導(dǎo)致界面處形成肖特基勢(shì)壘，對(duì)電子傳輸?shù)淖璧K作用極大，同時(shí)界面處嚴(yán)重的復(fù)合造成了載流子的損失?；诖?，選用氧化鋅作為電子選擇性材料，將其用于界面處形成金屬-介質(zhì)-半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，并對(duì)氧化鋅進(jìn)行Li摻雜調(diào)節(jié)其功函數(shù)進(jìn)一步減小或消除界面勢(shì)壘。另外，對(duì)硅表面通過本征非晶硅層鈍化，這樣既能鈍化硅又能改善電接觸。氯化鈉摻雜PEDOT:PSS實(shí)現(xiàn)高填充因子鈣鈦礦太陽能電池近年來，以CH3NH3PbI3為代表的有機(jī)-無機(jī)雜化鈣鈦礦太陽能電池因其突出的光電性能和高光電轉(zhuǎn)換效率而受到研究者們?cè)絹碓蕉嗟年P(guān)注。并結(jié)合硅金字塔陷光結(jié)構(gòu)，終實(shí)現(xiàn)超過15%的電池轉(zhuǎn)換效率。

有機(jī)-無機(jī)復(fù)合熱電材料不僅具有有機(jī)材料質(zhì)輕、高延展性、低成本、易制備等優(yōu)點(diǎn)，而且可以獲得比純有機(jī)材料更加優(yōu)異的熱電性能，近年來持續(xù)受到熱點(diǎn)關(guān)注。然而，傳統(tǒng)的采用原位聚合或機(jī)械混合法制得的有機(jī)/無機(jī)復(fù)合熱電材料，存在著無機(jī)納米顆粒難分散、易氧化、粒徑大小難以控制以及無機(jī)相添加量過大（通常>25wt%）等問題，削弱了實(shí)際的復(fù)合效果，極大地阻礙了有機(jī)/無機(jī)復(fù)合熱電材料的進(jìn)展。（XinyuJiang,ShanglongPeng*,etal。

從鎳錳鈷(NMC)正極材料中提取粒子，并用一種叫做PEDOT的含硫聚合物將其包裹起來。當(dāng)電池充放電時(shí)，這種聚合物為正極提供一層保護(hù)，使其免受電池電解質(zhì)的傷害。

傳統(tǒng)涂層只保護(hù)μm大小的正極粒子表面，使其內(nèi)部容易開裂。但PEDOT涂層能夠穿透正極粒子的內(nèi)部，增加了額外的屏蔽層。

此外，PEDOT聚合物在阻止正極材料和電解質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的同時(shí)，還可以讓鋰離子和電子的傳輸作用?？梢蕴岣唠姵氐碾娮雍碗x子導(dǎo)電性，同時(shí)提高電池的安全性和循環(huán)性能。

這種涂層基本上對(duì)所有電池工過程和化學(xué)過程都很友好，同時(shí)解決對(duì)可能導(dǎo)致電池退化或故障的反應(yīng)的問題。PEDOT涂層還能在很大程度上防止另一種導(dǎo)致電池正極失活的反應(yīng)，就是防止鋰枝晶的產(chǎn)生。