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导电聚合物的导电机理

聚合物分子导电应具备的必要条件是：分子链应该是一个大竹共轭体系(共轭双键或共轭与带有未成键P轨道的杂原子N、s等偶合)与金属导电需要自由电子和供电子运动的轨道一样，聚***吩，聚合物的导电也需要有电荷载体和可供电荷载体自由运动的分子轨道，由于大多数聚合物本身不具有电荷载体，导电聚合物的所必需的电荷载体是由”掺杂”过程提供的。关于掺杂后导电聚合物的导电机理，目前比较成熟的观点.

主链具有共轭或大仃结构的聚合物，在理想状态下，电子在整个主链或共轭链段上离域，单体的分子轨道相互作用，g占有轨道形成价带，D空轨道形在导带，在不考虑热运动及光跃迁时，价带层完全充满电子，导带层全空，聚***吩厂，价带层与导带层之间存在能隙 ，因此它们的导电性通常很低，掺杂过程相当于把价带中的一些能量较高的电子氧化掉、从而产生空穴(阳离子自由基)，其能量介于价带层与导带层之间，由于阳离子自由基以极化周围介质的方式来稳定自已，因此也称为极化子。如果对共轭链进行重掺杂，则可能在极化分子的基础上形成双极化子或双极子带，极化子和双极化子可能过双键迁移沿共轭传递，从而使聚合物导电。上述导电聚合物的导电机理是建立在无机半导体价带理论基础之上的，虽然能够很好的解释导电聚合物的实验现象，但是是否完全真实反映了导电聚合物的机理尚待进一步研究。

考虑PEDOT:PSS材料本身的特性和硅表面结构光学管理后，硅与背金属电极界面的接触情况成为了制约电池效率提升的主要因素，硅/金属的直接接触会导致界面处形成肖特基势垒，对电子传输的阻碍作用极大，同时界面处严重的复合造成了载流子的损失。基于此，选用氧化锌作为电子选择性材料，将其用于界面处形成金属-介质-半导体结构，并对氧化锌进行Li掺杂调节其功函数进一步减小或消除界面势垒。另外，对硅表面通过本征非晶硅层钝化，聚***吩价钱，这样既能钝化硅又能改善电接触。并结合硅金字塔陷光结构，终实现超过15%的电池转换效率。

通过滚涂法制备了一种掺杂二甲j亚砜(DMSO)和炭黑的改性PEDOT∶PSS新型对电极。固定炭黑的加入量，调节PEDOT∶PSS与DMSO的比例，用滚涂法制备了不同的薄膜对电极。通过四探针测试仪、扫描电镜、太阳电池测试仪，分别测试了薄膜对电极的方块电阻、表面形貌及其光电性能。结果表明，当PEDOT∶PSS溶液与DM-SO的质量比为4.5∶1时，聚***吩多少钱，制备的对电极组装的电池性能***佳，短路电流密度为2.12 mA/cm2，开路电压为0.64 V;炭黑的加入使电池的光电转化效率从1.02%提高到1.81%。