基于二甲氧基乙醇处理聚3,4-乙烯二氧噻吩/聚苯乙烯磺酸盐做透明电极在有机太阳能电池中的应用

聚3,4-乙烯二氧噻吩/聚苯乙烯磺酸盐(PEDOT:PSS)具有优异的光电性能,目前研究者尝试用PEDOT:PSS材料来取代常用透明电极氧化铟锡(ITO),由于未经处理过的PEDOT:PSS电导率极低,目前急需寻找到新的方法来提高PEDOT:PSS的电导率。本文使用了热(130℃)二甲氧基乙醇多次处理PEDOT:PSS薄膜,结果表明随着处理次数的增加,PEDOT:PSS薄膜电阻逐渐减小。采用了原子力扫描电镜(AFM)和X射线衍射(XRD)等表征手段,发现热二甲氧基乙醇溶剂处理能有效的去除PSS,从而提升了薄膜的电导率。经过热二甲氧基乙醇溶剂处理六次后的品质因素(FoM)高达51.61,并将热二甲氧基乙醇处理六次后的PEDOT:PSS薄膜作为无ITO有机太阳能电池的透明电极,光电转化效率为2.05%,达到了ITO电极的83.67%。

2,2-二甲氧基乙醇的合成

以甘油、丙酮为起始原料,经羟基保护、去丙酮叉、缩醛化、催化氢化5步反应合成了标题化合物,总收率22%,其结构经过红外光谱、核磁共振氢谱确证。与文献相比,反应条件温和,操作简便。