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PEDOT成膜方法

目前PEDOT成膜方法主要有物理涂覆法、電化學聚合法和原位聚合法：

物理涂敷法

物理涂覆法是將PEDOT分散液，通過刮涂、滴涂、旋涂等方式，涂覆在基材表面，經(jīng)干燥后形成PEDOT薄膜?；瘜W氧化聚合法，以過硫酸銨為氧化劑，質(zhì)子酸為摻雜劑合成了聚乙烯二氧s吩（PEDOT）導電聚合物，研究了摻雜劑種類、聚合溫度以及試劑比例對聚合速率及電導率的影響。通常情況下，需要利用水溶性較好的PSS作為絡(luò)合離子與PEDOT形成PEDOT:PSS聚合物，使不溶于水的PEDOT可以獲得較好的水溶性以及成膜性。

物理涂覆法操作簡單，直接使用市售的PEDOT溶液或?qū)ζ溥M行一定的摻雜改性后即可涂膜。其缺點主要是由于PEDOT本身不溶不熔的性質(zhì)而不能單獨成膜，要加入PSS形成分散液后方能采用物理涂覆法。通過新型Fe(III)氧化劑的自抑制作用，實現(xiàn)了PEDOT基體對均勻分散Te顆粒的緊密包覆，成功抑制了Te納米顆粒的氧化。此外物理法制得的膜厚度較大，厚度j確度較低。但是其方便地添加粒子、更換電解液等，是適用于大規(guī)模工業(yè)化的一種成膜方法。

針對PEDOT:PSS薄膜導電性不高和載流子遷移率低等問題，通過將還原氧化石墨烯(rGO)引入到PEDOT:PSS薄膜中，實現(xiàn)了導電性提高和電池材料光吸收增強，并且通過電池結(jié)構(gòu)的設(shè)計，終實現(xiàn)了電池轉(zhuǎn)換效率30%的提升，使得電池轉(zhuǎn)換效率達到12%。經(jīng)過PSS摻雜的PEDOT可以很好地分散在水溶液中，進而形成具有導電率高、透光性好、耐熱、綠色環(huán)保等優(yōu)點的薄膜。（Xinyu Jiang, Shanglong Peng*,et al.Appl. Sur. Sci., 2017, 407, 398-404.）

(PEDOT∶PSS)電導率的變化以及摻雜PEDOT∶PSS薄膜對聚合物太陽能電池器件性n的影響.實驗發(fā)現(xiàn),向PEDOT∶PSS中摻入極性溶劑二甲j亞砜(DMSO)明顯提高了薄膜的電導率,摻雜后的電導率d值達到1.25S/cm,比未摻雜時提高了3個數(shù)量級.將摻雜的PEDOT∶PSS薄膜作為緩沖層應(yīng)用于聚合物電池(ITO/PEDOT∶PSS/P3HT∶PCBM/LiF/Al)中,發(fā)現(xiàn)高電導率的PEDOT∶PSS降低了器件的串聯(lián)電阻,增加了器件的短路電流,從而提高了器件的性n.h的聚合物太陽能電池在100mW/cm2的光照下,開路電壓(Voc)為0.63V,短路電流密度(Jsc)為11.09mA·cm-2,填充因子(FF)為63.7%,能量轉(zhuǎn)換效率(η)達到4.45%.

為了進一步闡明氟離子添加劑在PEDOT:PSS薄膜中的作用機制，研究人員首先對PEDOT:PSS薄膜的構(gòu)象進行分析。通過原子力顯微鏡結(jié)果可以觀測到氟離子的添加促進了PEDOT和PSS二者相分離，從而形成明顯的網(wǎng)格狀結(jié)構(gòu)。這一方法不僅改善了PEDOT:PSS本身的導電性，同時通過其表面分布的NaCl小晶體改善了上層鈣鈦礦薄膜的質(zhì)量。通過掠入射廣角X射線散射分析發(fā)現(xiàn)，添加劑引入后導電高分子的堆疊和結(jié)晶性均顯著增強，從而解釋了網(wǎng)格狀結(jié)構(gòu)的形成。至此，氟離子添加劑可以誘導原始PEDOT:PSS的毛線團纏繞結(jié)構(gòu)發(fā)生相分離，形成更有利于電荷傳輸和透光的網(wǎng)格狀結(jié)構(gòu)。