多功能PEDOT:PSS作为高效的矿太阳能电池
Kyoungtae Kim1, Minhee Kim1, Hyeonseok Lee1
1Department of Chemistry, Kwangwoon University, Seoul, 01897, South Korea.
Small (Weinheim an der Bergstrasse, Germany)
|May 25, 2024
概括
两种添加剂,双甲二甲基 (DGEBA) 和二甲基硫氧化物 (DMSO),增强了聚3,4-乙烯二氧化 (PEDOT:PSS) 薄膜. 这种修改提高了太阳能电池的效率和稳定性,展示了改进的导电聚合物应用.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 有机电子 有机电子
- 太阳能光伏发电是如何实现的
背景情况:
- 聚3,4-乙烯二氧化硫 (PEDOT) 与聚乙硫酸盐 (PEDOT:PSS) 复合是一种领先的导电聚合物.
- PEDOT:PSS提供高导电性,光传导性,水处理性和灵活性.
- 矿太阳能电池需要稳定高效的孔运输层.
研究的目的:
- 为了研究Bisphenol A diglycidyl ether (DGEBA) 和Dimethyl sulfoxide (DMSO) 添加剂对PEDOT:PSS薄膜的影响.
- 为了提高矿太阳能电池的性能和稳定性,使用修改后的PEDOT:PSS.
- 探索DGEBA和DMSO改善PEDOT:PSS属性的机制.
主要方法:
- 用DGEBA和DMSO修改PEDOT:PSS薄膜中的聚乙烯硫酸盐 (PSS) 成分.
- ITO/M-PEDOT的制造:PSS/矿/PCBM/Ag结构的反向太阳能电池.
- 薄膜性能的表征,包括疏水性和导电性.
- 太阳能电池的性能测试,包括功率转换效率 (PCE) 和在热和光应力下的稳定性.
主要成果:
- 两种DGEBA和DMSO添加剂都诱导了PEDOT:PSS片的粒度增长.
- DGEBA赋予了PEDOT:PSS层的疏水性,作为矿的被动化层.
- 添加DMSO分离了PSS组,通过增强孔移动性增加导电性.
- 经过修改的PEDOT:PSS显著提高了矿太阳能电池的功率转换效率 (PCE),从15.28%提高到17.80%.
- 修改后的太阳能电池表现出增强的稳定性,在60°C下保持90%的性能500小时,在1个阳光照明下保持300小时.
结论:
- DGEBA和DMSO是有效的添加剂,用于增强太阳能电池应用中的PEDOT:PSS特性.
- 多种修改的PEDOT:PSS作为一个优质的孔运输层,提高矿太阳能电池的效率和稳定性.
- 本研究提出了一项可行的战略,用于开发更强大,更高效的有机电子设备.
