Electrodo de PEDOT:PSS altamente conductor mediante un sencillo tratamiento de película con metanol para celdas solares poliméricas sin ITO

Proponemos un método de tratamiento de película simple pero robusto con metanol que tiene solo un grupo hidroxilo para aumentar la conductividad de polietileno (3,4-etilentiofeno): poli (sulfonato de estireno) (PEDOT:PSS) en cuatro órdenes de magnitud. Se emplean diferentes métodos de tratamiento de película: sumergir la película de PEDOT:PSS en la solución de metanol; gotear metanol sobre la película; y una combinación de estos, y se comparan los resultados. La conductividad de las películas de PEDOT:PSS se mejoró de 0.3 S cm−1 a 1362 S cm−1 después del tratamiento de la película con metanol. Se utilizaron otros alcoholes como etanol y propanol para tratar la película de PEDOT:PSS, y mostraron una mejora de conductividad inferior en comparación con el metanol. La mejora de la conductividad fue muy afectada por la hidrofobicidad y la constante dieléctrica de los alcoholes utilizados. Se investigó el mecanismo de la mejora de conductividad a través de diversas técnicas de caracterización, incluyendo FTIR, XPS y AFM. La eliminación del aislante PSS de la película y los cambios morfológicos y conformacionales son los mecanismos para la mejora de la conductividad. Las películas tratadas también mostraron alta transmitancia y baja resistencia en lámina, deseables para un electrodo independiente. Se fabricaron celdas solares poliméricas sin ITO utilizando electrodos de PEDOT:PSS tratados con metanol y mostraron un rendimiento casi igual al de los electrodos de ITO.