基于PEDOT:PSS電極的柔性有機(jī)太陽能電池進(jìn)展

有機(jī)太陽能電池（Organic solar cells，OSCs）具有柔性﹑輕薄﹑成本低以及可印刷和卷對卷制造的巨大優(yōu)勢，引起了廣泛的關(guān)注。目前，大部分OSC基于剛性玻璃基板，而柔性O(shè)SC是其商業(yè)化應(yīng)用的重要途徑之一。常見的柔性O(shè)SC由柔性透明電極（Flexibletransparentelectrode，F(xiàn)TE）﹑活性層和低功函金屬修飾的陰極組成的三明治結(jié)構(gòu)?？捎∷ⅸp便攜式和可穿戴式的柔性O(shè)SC產(chǎn)品能搶占傳統(tǒng)硅光伏市場的份額。常見的柔性O(shè)SC由柔性透明電極（Flexible transparent electrode，F(xiàn)TE）﹑活性層和低功函金屬修飾的陰極組成的三明治結(jié)構(gòu)。通過印刷﹑卷對卷和刮涂等工藝，有望開發(fā)出﹑柔性和低成本的光伏組件。因此，研究者和商業(yè)家應(yīng)共同努力提高光伏器件的性能，并探求OSC產(chǎn)品柔性化和低成本化的解決方案。低溫全溶液加工非常適合印刷﹑卷對卷和刮涂加工，并且使柔性O(shè)SC產(chǎn)品具有低成本的優(yōu)勢。

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。近日，中國科x院上海硅酸鹽研究所研究員陳立東、副研究員姚琴的研究團(tuán)隊在聚3,4-乙烯二氧s吩（PEDOT）基有機(jī)/無機(jī)復(fù)合熱電材料領(lǐng)域取得新進(jìn)展。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最佳,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%。

PEDOT:PSS的應(yīng)用領(lǐng)域:固態(tài)電容器

   PEDOT/PSS突出的高溫穩(wěn)定性使其表面電阻在280℃下仍然穩(wěn)定。可印刷﹑便攜式和可穿戴式的柔性O(shè)SC產(chǎn)品能搶占傳統(tǒng)硅光伏市場的份額。電容器陰極材料采用PEDOT/PSS薄膜，一方面可以大幅度降低電容器的等效串聯(lián)電ESR，改進(jìn)容量-頻率、阻抗-頻率特性；另一方面也使其具有壽命長、小型化、可靠度高、易于實現(xiàn)片式化等優(yōu)點。而且PEDOT/PSS其制作過程無副產(chǎn)物，容易控制，且不發(fā)生其他無關(guān)的化學(xué)聚合反應(yīng)，不會影響產(chǎn)品的性能。

PEDOT:PSS的應(yīng)用領(lǐng)域:熱電轉(zhuǎn)換材料

   相對與無機(jī)材料，PEDOT/PSS具有質(zhì)量輕、彈性好、易加工且資源豐富、電子能帶結(jié)構(gòu)豐富、既有塑料的特性，又有金屬或半導(dǎo)體的電子性質(zhì)、熱導(dǎo)率低1~2個數(shù)量級、穩(wěn)定性和透明性好等優(yōu)勢。