导电聚合物诱导n型硅中反型层的直接观测及其与太阳能电池性能的关联

摘要： 通过光电子能谱研究了超薄导电聚合物[聚(3,4-乙撑二氧噻吩):聚苯乙烯磺酸盐—PEDOT:PSS]薄膜与n型晶体硅形成的异质结。PEDOT:PSS沉积后Si 2p芯能级的大幅偏移证明硅内部形成了无掺杂p-n结（即反型层）。在研究的PEDOT:PSS配方中，PH1000（高PEDOT含量）结合润湿剂和溶剂添加剂二甲基亚砜（DMSO）时，在硅中诱导出最大的能带弯曲（0.71 eV）。不含DMSO时，诱导能带弯曲减小，高PSS含量的PEDOT:PSS配方也存在同样情况。界面能级排列与PEDOT:PSS/n-Si太阳能电池的特性高度吻合，其中高聚合物导电性和充分的硅钝化也是实现高功率转换效率的必要条件。