PSS在ITO基片上旋涂作为空穴传输层,并且在旋涂PEDOT∶PSS的过程中在与ITO玻璃平面垂直的方向施加一个诱导聚合物取向的高压电场,试验着重研究了所加电场强度对双层器件:ITO/PEDOT∶PSS/MEH-PPV/Al器件性能的影响。测试结果表明,旋涂时所加电场的大小对器件的发光强度和起亮电压都有明显的影响。随着所加电场的增大,宁夏导电聚合物,器件发光强度明显增加,起亮电压减小。由此表明:在高电场作用下,聚合物分子链沿电场方向发生了取向,而且随着电场增强这种取向作用会表现得越明显,并且在PEDOT∶PSS膜表层会形成一个梯度变化的PSS聚集,使得从ITO到MEH-PPV的功函数逐渐上升,降低空穴注入势垒,增强了空穴的注入效率。
本发明公开了一种基于分子模板原理的PEDOT:PSS溶液及薄膜的制备方法,其特征在于:包括以下步骤1)配置五y化二钒和纯净水和EDOT单体的混合物,常温下搅拌,得到绿色溶液;2)与PSSH溶液混合,在混合溶液中加入碱(包括氢y化钾,氢y化钠,氢氧化钙,氢y化钡),搅拌得到蓝色的混合液;3)将得到的混合液经过离子交换树脂处理去除离子,并离心处理不溶物,得到PEDOT:PSS分散液;4)分散液的甩膜:将样品分散液和经过清洗除残处理后的玻璃基片,通过匀胶机处理,得到均匀覆盖样品分散液的玻璃基片;5)透明电极热处理:将制作好的玻璃基片,通过恒温加热处理后,导电聚合物供应,自然冷却至室温得到透明电极。
PEDOT:PSS HTL在器件中主要起着收集和传输来自钙钛矿光吸收层的空穴的作用[6]。尽管PEDOT:PSS HTL具有透光率优异和制备工艺简单等优点,导电聚合物厂, 但是依然存在两个关键问题[7, 8, 9, 10, 11]有待进一步解决。其一, PEDOT:PSS HTL的导电性能相对较弱, 在其内部电荷无法***地传输, 导致HTL和钙钛矿层界面处出现电荷累积,导电聚合物批发, 加大了器件的漏电流[7]; 其二, PEDOT:PSS HTL表面缺少钙钛矿形核和生长的有利位置以及存在钙钛矿溶液的润湿性问题, 较难获得晶粒尺寸大且覆盖率高的钙钛矿层[8, 11]。为此, 研究人员尝试引入添加剂对PEDOT:PSS HTL进行修饰。目前已有少量的添加剂用于PEDOT:PSS HTL, 如二甲j亚砜(DMSO)[7]、聚氧h乙烯(PEO)[9]、甲磺酸(MSA)[10]和氧化石墨(GO)[11], 这些添加剂解决上述两个问题的侧重点有所不同。例如, DMSO主要是提升PEDOT:PSS HTL的导电性能, 其原因在于DMSO能弱化PEDOT分子链和PSS分子链之间的交互作用, 进而促使PEDOT富集相的形成; GO主要是通过改善钙钛矿溶液在PEDOT:PSS HTL表面的润湿性, 达到降低钙钛矿非均匀形核能的目的。然而, 目前鲜有同时将两种不同功能的添加剂用于修饰PEDOT:PSS HTL的报道。此外, 超级电容器和导电薄膜等领域的研究表明, 具有***电学和机械性能的碳纳米管(CNTs)能改进PEDOT:PSS膜的导电性能[12, 13]。同样值得借鉴的是Zhang等[14]的研究工作, 他们发现将CNTs掺入钙钛矿层能促进晶粒的生长。
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