ポリ(3,4-エチレンジオキシチオフェン)∶ポリ(スチレンスルホン酸)（PEDOT∶PSS）は、人気のあるホール輸送材料の一つとして、様々な光電子デバイスに広く用いられています。導電性を向上させるために、高沸点溶媒がPEDOT∶PSS溶液に直接添加されることが多いですが、これにより溶媒の残留が生じ、デバイスに明らかなリーク電流が発生します。これまでの報告では、除去が容易な低沸点溶媒を効果的に利用する例は見られませんでした。本研究では、イソプロパノール、エタノール、アセトンの3種類の低沸点溶媒をPEDOT∶PSS薄膜に先に滴下し、その後スピンコート処理を行うことで、対応するP3HT∶PC₆₁BMポリマ―太陽電池（PSCs）の性能が改善されることを見出しました。特にイソプロパノール処理後、短絡電流密度が8.15 mA/cm²から9.17 mA/cm²に向上し、エネルギー変換効率は3.5％に達し、参照デバイスと比較して18.6％の向上を示し、かつデバイスのリーク電流増加は認められませんでした。解析の結果、処理後のPEDOT∶PSS薄膜中でPEDOT鎖とPSS鎖が相分離し、表面形態が変化し、透光性と導電性が向上したことが明らかになりました。また、溶媒処理、特にイソプロパノール処理によりPEDOT∶PSSのホール輸送能力が著しく向上しました。これらの結果は、低沸点溶媒がこの方法で効果的に利用でき、PEDOT∶PSS薄膜の光電特性を改善できることを示しています。

ポリ(3,4-エチレンジオキシチオフェン)∶ポリ(スチレンスルホン酸);低沸点溶媒;溶媒処理;ポリマー太陽電池