Amélioration de la performance des cellules solaires hybrides Si/PEDOT:PSS avec des solvants éther alcoolisés plus économiques et respectueux de l'environnement

Les caractéristiques photoélectriques des films de poly(3,4-éthylènedioxythiophène):sulfonate de polystyrène (PEDOT:PSS) affectent significativement l'efficacité de conversion d'énergie et la stabilité des cellules solaires hybrides Si/PEDOT:PSS. Dans cet article, nous avons étudié la modification de PEDOT:PSS avec des solvants éther alcoolisés (éther de glycol dipropylique (DPM) et éther de phenyl glycol propyle (PPH)). La réduction de la teneur en PSS et la transformation de la chaîne de PEDOT de la structure benzénique à une structure quinone dans PEDOT:PSS induite par le dopage avec DPM ou PPH sont les raisons de l'amélioration de la conductivité des films de PEDOT:PSS. Le dopage avec DPM et PPH améliore la qualité du silicium avec l'hétérojonction PEDOT:PSS et la passivation de surface du silicium, réduisant ainsi la recombinaison de surface des porteurs de charge, ce qui améliore la performance photovoltaïque des cellules solaires Si/PEDOT:PSS. En comparant la performance de conversion d'énergie (PCE) et la stabilité à l'air des cellules solaires Si/PEDOT:PSS avec DPM (13,24 %), DPH (13,51 %), l'éthylène glycol (EG, 13,07 %) et le diméthylsulfoxyde (DMSO, 12,62 %), il est suggéré que le dopage avec DPM et DPH peut remplacer le DMSO et l'EG pour améliorer la performance des cellules solaires Si/PEDOT:PSS. Les solvants EG et DMSO présentent non seulement une certaine toxicité pour le corps humain mais ne sont également pas respectueux de l'environnement. Comparés au DMSO et à l'EG, le DPM et le DPH sont plus économiques et respectueux de l'environnement, contribuant ainsi à réduire le coût de fabrication des cellules solaires Si/PEDOT:PSS et les rendant plus adaptées à leurs applications commerciales.