Tratamiento con disolventes de bajo punto de ebullición de películas de PEDOT∶PSS para mejorar el rendimiento de células solares

LI Wei-guang ,  

CHEN Jun-cong ,  

ZHENG Yan-qiong ,  

CHEN Yu-huan ,  

CHEN Wei-an ,  

LI Xi-feng ,  

摘要

El poli(3,4-etilendioxitiofeno)∶poli(estirenosulfonato) (PEDOT∶PSS), como uno de los materiales de transporte de huecos más populares, se utiliza ampliamente en diversos dispositivos fotoelectrónicos. Para mejorar su conductividad, a menudo se añaden directamente disolventes de alto punto de ebullición a la solución de PEDOT∶PSS, pero esto provoca residuos de disolventes que generan corrientes de fuga evidentes en los dispositivos. En informes anteriores, no se ha observado un uso efectivo de disolventes de bajo punto de ebullición que sean más fáciles de eliminar. En este trabajo, descubrimos que al aplicar un tratamiento de gota seguido de recubrimiento por centrifugado con tres disolventes de bajo punto de ebullición — isopropanol, etanol y acetona — sobre películas de PEDOT∶PSS, se mejoró el rendimiento de las células solares poliméricas P3HT∶PC61BM. Especialmente después del tratamiento con isopropanol, la densidad de corriente de cortocircuito aumentó de 8.15 mA/cm2 a 9.17 mA/cm2, alcanzando una eficiencia de conversión de energía del 3.5%, lo que supone un aumento del 18.6% en comparación con el dispositivo de referencia, sin aumentar la corriente de fuga. El análisis reveló que en las películas tratadas las cadenas de PEDOT y PSS experimentaron separación de fases, el morfología superficial cambió, mejorando la transmisión de luz y la conductividad. Asimismo, la capacidad de transporte de huecos de PEDOT∶PSS aumentó significativamente, especialmente después del tratamiento con isopropanol. Estos resultados indican que los disolventes de bajo punto de ebullición pueden ser utilizados eficazmente de este modo para mejorar el rendimiento optoelectrónico de las películas PEDOT∶PSS.

关键词

Poli(3,4-etilendioxitiofeno)∶poli(estirenosulfonato);Disolventes de bajo punto de ebullición;Tratamiento con disolventes;Células solares poliméricas

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