PEDOT∶PSS(聚3, 4-亚乙基二氧噻吩-聚苯乙烯磺酸盐)薄膜因其良好的导电性、透光性、机械柔韧性以及溶液可加工性而被广泛应用。提高PEDOT材料的电导率以及光电稳定性对其器件应用有重要意义。在本文中，首先用旋涂法制备PEDOT∶PSS薄膜，然后采用硫酸后处理技术提高其电导率，并将硫酸处理后的薄膜分别放置于空气、氧气、氮气中以及太阳光照下30 d，研究薄膜的光电稳定性及老化机制。实验结果表明:太阳光照是影响薄膜光电性能稳定性的主要因素，而硫酸处理有效地去除了过量的PSS成分，使薄膜的稳定性变好。通过比较老化前后薄膜的光吸收谱和光电子能谱(XPS)发现，在老化过程中薄膜发生了光氧化降解，这是影响薄膜光电稳定性的原因之一。

对PEDOT∶PSS(聚(3,4亚乙二氧基噻吩)-聚(苯乙烯磺酸))薄膜与Mg、Al和Ag三种金属接触后的I-V特性曲线进行了测试分析，发现Mg和Al与PEDOT∶PSS薄膜接触后呈现高电阻特性，可以起到绝缘隔离层的作用。在此基础上，以PEDOT∶PSS作为空穴传输层，以LiF作为电子传输层，以PEDOT∶PSS与Mg/Al的接触作为隔离层，不采用光刻工艺，设计制备了只需一次掩膜工艺的背接触太阳电池。通过在PEDOT∶PSS上采用热丝氧化升华技术制备MoOx层，通过优化LiF薄膜的厚度，在抛光硅片上初步实现了开路电压最高为592 mV和效率最高为10.13%的背接触太阳电池。采用金属辅助腐蚀制备硅纳米线陷光结构改善前表面陷光效果，得到了开路电压为587 mV，短路电流密度为35.57 mA/cm2，填充因子为69.97%，效率为14.61%的背接触太阳电池。

空穴传输层(Hole Transport Layer, HTL)是金属卤化物钙钛矿发光二极管(Perovskite Light-emitting Diodes, Pero-LEDs)中影响载流子传输平衡的一个重要因素。聚(3, 4-乙烯基二氧噻吩)∶聚苯乙烯磺酸钠(Poly(3,4-ethylenedioxythiophene)∶Poly (styrene sulfonate), PEDOT∶PSS)薄膜因其优异的导电性能、光透过率以及简单的溶液制膜工艺, 而广泛应用于Pero-LEDs的HTL。然而, 钙钛矿发光层的价带与PEDOT∶PSS薄膜最高占据分子轨道(Highest Occupied Molecular Orbital, HOMO)能级之间能带差较大, 增大了空穴注入势垒, 继而降低了器件效率。本文通过向PEDOT∶PSS水溶液掺入适量的氯化铯(CsCl)添加剂, 有效调控了PEDOT∶PSS薄膜的HOMO能级, 使其与钙钛矿发光层更加匹配; 同时CsCl掺杂也提高了PEDOT∶PSS薄膜的空穴传输能力, 使载流子传输更趋于平衡。基于改性的PEDOT∶PSS薄膜, 最佳器件达到了124 012 cd/m2的高亮度, 其最大外量子效率(External Quantum Efficiency, EQE)达到了10.39%; 相对于未掺杂的样品, 最大亮度增加了25.49%, 最大EQE增加了63.88%。

为了研究不同的空穴注入层修饰柔性衬底对柔性OLED器件性能的影响, 本文采用HAT-CN、PEDOT∶PSS、PEDOT∶PSS/HAT-CN 3种空穴注入层制备柔性OLED器件。设计的器件结构为PET/ITO/HIL/TAPC (60 nm)/CBP∶Ir(ppy)3 (20 nm, 10%)/TmPyPB (45 nm)/Liq (2 nm)/Al (100 nm)。采用旋涂的方法制备了PEDOT∶PSS, 其余有机层及阴极采用真空蒸镀法制备。结果表明, 采用PEDOT∶PSS/HAT-CN复合薄膜作为空穴注入层的柔性OLED器件性能最优。该器件的最大电流效率和最大功率效率分别为84 cd/A和76 lm/W。研究表明, 经PEDOT∶PSS修饰的柔性衬底表面更为连续及平滑, 不容易使器件发生漏电及短路现象; 同时PET/ITO/PEDOT∶PSS/HAT-CN复合薄膜在绿光波段有较高的透过率, 可以提高器件的出光率; 另外该双空穴注入结构使器件内部载流子的注入处于动态平衡状态, 增加了电子和空穴载流子的复合概率。

采用溶液旋涂法在平面异质结型钙钛矿电池中引入氧化石墨烯（Graphene oxide, GO), 制备了GO、GO∶(PEDOT: PSS) 复合薄膜和GO/PEDOT∶PSS双层薄膜作为空穴传输层的电池, 其光电转换效率分别为1.86%、7.35%、7.69%, 基于PEDOT∶PSS空穴传输层的对照电池的效率为7.38%.主要原因是GO具有绝缘性, 作为阳极界面层时, 随着GO薄膜厚度增加, 器件的串联电阻增大, 从而降低了电池的短路电流和效率.为提高GO导电性, 并改善其功函数, 将GO氨化改性后与PEDOT: PSS组合构成双空穴传输层, 所得电池取得了7.69%的较高效率, 表明该方式是GO用于钙钛矿电池空穴传输层的有效途径.

采用在聚(3,4-乙撑二氧噻吩)∶聚苯乙烯磺酸(Poly(3,4-ethylenedioxythiophene)∶Poly(styrenesulfonate), PEDOT∶PSS)阳极界面层上直接旋涂二甲基亚砜(Dimethyl Sulfoxide, DMSO)的方法, 对PEDOT∶PSS薄膜进行修饰, 以提高所制得的钙钛矿太阳能电池器件性能.在5000 rpm转速条件下旋涂DMSO后, 器件的能量转换效率达到11.43%, 与PEDOT∶PSS阳极界面层未做任何修饰的器件相比, 效率提高了29.15%.测试表征了修饰前后PEDOT∶PSS薄膜的透光性、表面形貌、电导率、器件的外量子效率曲线以及器件在光照和暗态下的J-V特性曲线, 分析了器件性能提高的原因.结果表明: 经过修饰的PEDOT∶PSS薄膜导电性显著增强, 从而更加有利于器件阳极对空穴的抽取和收集; 较未修饰时, 器件的短路电流密度得到了大幅度提升, 进而使得器件获得更高的能量转换效率.

为提高聚合物太阳能电池的能量转换效率, 将聚乙二醇(PEG)掺入PEDOT∶PSS阳极缓冲层, 研究了阳极缓冲层修饰对聚合物太阳能电池性能的影响。首先研究了聚乙二醇对PEDOT∶PSS薄膜电导率的影响, 发现PEG会与PEDOT和PSS相互作用, 使得PEDOT链重新排布, 有利于电荷载流子的传输, 从而显著改善了PEDOT∶PSS薄膜的电导率, 当PEDOT∶PSS中掺入体积分数为2%~4%的PEG时, 可得到较大的电导率。然后, 以PEG修饰的PEDOT∶PSS薄膜作为阳极缓冲层制备了聚合物太阳能电池, 研究了PEG的掺入对聚合物太阳能电池性能的影响。实验发现, PEG改善的PEDOT∶PSS电导率有利于提高电池的短路电流密度和填充因子,从而改善了器件光伏性能。当PEDOT∶PSS中掺入体积分数为2%的PEG时, 聚合物太阳能电池的能量转换效率最高, 比未掺杂的器件提高了24.4%。

采用旋涂法对PEDOT∶PSS薄膜进行了酸处理，研究了不同方法处理PEDOT∶PSS薄膜对器件ITO/酸处理PEDOT∶PSS/NPB/Alq3/LiF/Al性能的影响。实验结果表明：用盐酸(草酸)处理PEDOT∶PSS薄膜时，以0.75 mol/L的盐酸(草酸)在120 ℃下退火15 min时性能更好，最大电流效率达到4.28 cd/A。并且盐酸、草酸处理PEDOT∶PSS薄膜制备器件比未处理PEDOT∶PSS薄膜制备器件的电流效率明显提高了34%。