通過全涂層構(gòu)建高效、穩(wěn)定的有機(jī)太陽能電池（organic solar cells, OSCs）是一種非常理想的策略。聚（3, 4-乙烯二氧噻吩）：聚苯乙烯磺酸鹽（PEDOT: PSS）是一種經(jīng)典的導(dǎo)電聚合絡(luò)合物，廣泛用于全打印器件的空穴收集。然而，PEDOT: PSS通常分散在水中，并表現(xiàn)出強(qiáng)酸性，降低了器件的效率和穩(wěn)定性。

基于此，華中科技大學(xué)周印華教授（通訊作者）等人報(bào)道了一種采用全氟化磺酸（perfluorinated sulfonic acid, PFSA）離聚物作為抗衡離子的醇分散制劑（表示為PEDOT: F）。PFSA離聚物具有兩個(gè)溶解度參數(shù)的特殊優(yōu)勢，并且可以很好的分散在水或醇中，這使得作者能夠很方便的制備分散在醇中的PEDOT: F。同時(shí)，醇類分散體具有良好的潤濕性和低酸度，避免了水溶性PEDOT: PSS的缺點(diǎn)。因此，PEDOT: F可以有效地從高性能非富勒烯有機(jī)光伏活性層中收集空穴，并有助于展示具有高性能和良好運(yùn)行穩(wěn)定性的全涂層有機(jī)太陽能電池（OSCs）?；赑EDOT: F的完全可印刷有機(jī)光伏電池（從底部電極到頂部電極）的功率轉(zhuǎn)換效率（power conversion efficiency, PCE）為15%，在最大功率處跟蹤1330 h的連續(xù)光照下，可以保持初始效率的83%。

從底部電極到頂部電極的有機(jī)太陽能電池（OSCs）的全印刷或涂層對(duì)于實(shí)現(xiàn)低成本、高通量和大面積制備非常理想。然而，全印刷OSCs的性能和穩(wěn)定性仍然落后于采用真空沉積金屬電極的器件，其功率轉(zhuǎn)換效率（PCEs）約為10%。其中一個(gè)關(guān)鍵的挑戰(zhàn)是在非富勒烯活性層和溶液處理的頂部電極之間缺乏穩(wěn)定且高性能的可打印空穴傳輸層（HTL）。導(dǎo)電聚合物聚（3, 4-乙烯二氧噻吩）：聚（苯乙烯磺酸鹽）（PEDOT: PSS）是一種廣泛使用的可打印HTL，具有高導(dǎo)電性、光學(xué)透明性和易于涂覆的優(yōu)點(diǎn)，無需對(duì)所制膜進(jìn)行苛刻的后處理。

綜上所述，作者制備了PEDOT: F的醇分散導(dǎo)電聚合物方法，并使用PEDOT: F作為HTL制造了高性能全涂層有機(jī)太陽能電池。通過使用PFSA離聚物作為抗衡離子來替代傳統(tǒng)的PSS抗衡離子，制備了醇分散的PEDOT: F。醇分散PEDOT: F避免了傳統(tǒng)水分散PEDOT: PSS長期存在的酸性、水分和去濕性缺點(diǎn)，而這些缺點(diǎn)是導(dǎo)致器件性能和穩(wěn)定性差的關(guān)鍵因素。PEDOT: F可以非常有效且普遍地從有機(jī)活性層中提取空穴，包括富勒烯和非富勒烯，在常規(guī)和倒置配置中均具有深和低位的最高占據(jù)分子軌道能級(jí)。

完全可打印的電池在小面積（0.041?cm²）上顯示出15%的PCE，完全可打印的模塊在12.2 cm²的面積上顯示出超過13%的PCE，并具有良好的運(yùn)行穩(wěn)定性，在最大功率點(diǎn)跟蹤1330 h的連續(xù)光照下保持其初始效率的83%。醇分散的 PEDOT: F在加工和穩(wěn)定性方面優(yōu)于水性PEDOT: PSS，進(jìn)一步拓寬導(dǎo)電聚合物在這些領(lǐng)域的應(yīng)用，同時(shí)穩(wěn)定高效的全涂層電池的展示將促進(jìn)具有真空沉積電極的小面積實(shí)驗(yàn)室電池通過高通量生產(chǎn)中的全印刷過渡到大面積模塊。

An alcohol-dispersed conducting polymer complex for fully printable organic solar cells with improved stability.Nature Energy, 2022, DOI: 10.1038/s41560-022-00997-9.

https://doi.org/10.1038/s41560-022-00997-9.