PSS在ITO基片上旋涂作為空穴傳輸層,并且在旋涂PEDOT∶PSS的過程中在與ITO玻璃平面垂直的方向施加一個誘導(dǎo)聚合物取向的高壓電場,試驗(yàn)著重研究了所加電場強(qiáng)度對雙層器件:ITO/PEDOT∶PSS/MEH-PPV/Al器件性能的影響。測試結(jié)果表明,旋涂時所加電場的大小對器件的發(fā)光強(qiáng)度和起亮電壓都有明顯的影響。結(jié)果表明:ODA-SA/PEDOT-PSS復(fù)合LB膜具有更好的成膜性能,表面粗糙度小且穩(wěn)定可控,薄膜具有較好的有序結(jié)構(gòu)。隨著所加電場的增大,器件發(fā)光強(qiáng)度明顯增加,起亮電壓減小。由此表明:在高電場作用下,聚合物分子鏈沿電場方向發(fā)生了取向,而且隨著電場增強(qiáng)這種取向作用會表現(xiàn)得越明顯,并且在PEDOT∶PSS膜表層會形成一個梯度變化的PSS聚集,使得從ITO到MEH-PPV的功函數(shù)逐漸上升,降低空穴注入勢壘,增強(qiáng)了空穴的注入效率。

PEDOT:PSS因其良好的印刷性和柔韌性，是常應(yīng)用于柔性透明電極的導(dǎo)電高分子材料。在以往的研究報(bào)道中，通常采用溶劑摻雜的方法提高PEDOT:PSS薄膜電導(dǎo)率。但這種方法提高電導(dǎo)率的程度有限，并且PEDOT:PSS薄膜自身的靛藍(lán)色不利于作為鈣鈦礦太陽能電池的透明電極。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)。一種采用氟離子液體作為PEDOT:PSS添加劑，來調(diào)控PEDOT和PSS二者相分離，實(shí)現(xiàn)制備網(wǎng)格狀PEDOT:PSS薄膜。這種結(jié)構(gòu)可提高PEDOT:PSS薄膜電導(dǎo)率超過4000 S/cm,并顯著提高了薄膜的透光率。研究團(tuán)隊(duì)結(jié)合其印刷電子的研究基礎(chǔ)，采用狹縫擠出工藝，宏量印刷了PEDOT:PSS柔性透明電極，并成功應(yīng)用于柔性鈣鈦礦太陽能電池和模組中。

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)。將摻雜的PEDOT∶PSS薄膜作為緩沖層應(yīng)用于聚合物電池(ITO/PEDOT∶PSS/P3HT∶PCBM/LiF/Al)中,發(fā)現(xiàn)高電導(dǎo)率的PEDOT∶PSS降低了器件的串聯(lián)電阻,增加了器件的短路電流,從而提高了器件的性n。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)。