The acidic, corrosive effect of sodium polystyrene sulfonate (PSS) in poly 3,4-ethylenedioxythiophene:sodium polystyrene sulfonate (PEDOT:PSS) limits the stability of inverted perovskite solar cells (PSCs) based on the ITO/PEDOT:PSS/perovskite/PCBM/BCP/Ag structure. In this work, a poly 3,4-ethylenedioxythiophene (PEDOT) hole transport layer (HTL) with high hole mobility and good catalytic performance was prepared by electrochemical cyclic voltammetry (CV) method for inverted PSCs. By controlling the CV cycles (from 1 to 5 cycles) and EDOT monomer solution concentration (from 0.5 to 2.0 mmol·L −1 ) of electrochemical deposition, the thickness, morphology, optical and electrochemical properties of PEDOT could be accurately adjusted. The optimal photovoltaic performance with current density ( J sc ) of 22.19 mA·cm −2 , open circuit voltage ( V oc ) of 0.94 V, fill factor (FF) of 0.65 and photoelectric conversion efficiency of 13.56% was obtained when deposition of PEDOT with 1 CV cycle and EDOT concentration of 0.5 mmol·L −1 . At this point, the perovskite showed good crystallization, optimal optical, charge transport and recombination performance, resulting in better V oc and photoelectric conversion efficiency (PCE) compared to the devices with higher CV cycle numbers and 3,4-ethylenedioxythiophene (EDOT) concentration. For comparison with spin-coated PEDOT:PSS, the device with electrodeposited PEDOT showed improved J sc and comparable V oc , which may result from its better charge transport and catalytic ability. The device with spin-coated PEDOT:PSS showed photoelectric conversion efficiency of 12.25%, which was lower than that based on electrodeposited PEDOT (13.56%) with 1 CV cycles and 0.5 mmol·L −1 EDOT concentration. And the device with electrodeposited PEDOT as HTLs showed more excellent air stability. In ambient air ((32 ± 5) °C and RH: 70% ± 20%), it still maintained more than 80% of the initial photoelectric conversion efficiency after 1000 h. In comparison, the photoelectric conversion efficiency of the device with PEDOT:PSS decreased to 20% of the initial value after storage for 500 h. From this study, a facial and low-cost way to prepare PEDOT HTL with high performances that better than the traditional PEDOT:PSS has been explored, which is expected to eliminate the acidic, corrosive effect of PSS in PEDOT:PSS. Graphic abstract

中文翻译：

---

用于倒置钙钛矿太阳能电池的电沉积透明 PEDOT：改善电荷传输和催化性能

聚苯乙烯磺酸钠 (PSS) 在聚 3,4-乙撑二氧噻吩:聚苯乙烯磺酸钠 (PEDOT:PSS) 中的酸性腐蚀作用限制了基于 ITO/PEDOT:PSS/钙钛矿/的倒置钙钛矿太阳能电池 (PSC) 的稳定性PCBM/BCP/Ag 结构。在这项工作中，通过电化学循环伏安法 (CV) 法制备了具有高空穴迁移率和良好催化性能的聚 3,4-亚乙基二氧噻吩 (PEDOT) 空穴传输层 (HTL)，用于倒置 PSC。通过控制电化学沉积的CV循环（从1到5个循环）和EDOT单体溶液浓度（从0.5到2.0 mmol·L -1 ），可以精确调节PEDOT的厚度、形貌、光学和电化学性能。电流密度（J sc ）为22.19 mA·cm -2 时的最佳光伏性能，当PEDOT沉积1个CV循环且EDOT浓度为0.5 mmol·L -1 时，开路电压(V oc )为0.94 V，填充因子(FF)为0.65，光电转换效率为13.56%。在这一点上，钙钛矿表现出良好的结晶性、最佳的光学、电荷传输和复合性能，与具有更高 CV 循环数和 3,4-亚乙基二氧噻吩 (EDOT) 浓度的器件相比，具有更好的 V oc 和光电转换效率 (PCE) . 与旋涂 PEDOT:PSS 相比，具有电沉积 PEDOT 的器件表现出改善的 J sc 和可比的 V oc ，这可能是由于其更好的电荷传输和催化能力。旋涂 PEDOT:PSS 的器件显示出 12.25% 的光电转换效率，低于基于电沉积 PEDOT (13.56%) 和 1 个 CV 循环和 0.5 mmol·L -1 EDOT 浓度的结果。并且以电沉积 PEDOT 作为 HTL 的器件显示出更优异的空气稳定性。在环境空气中（（32±5）℃和RH：70%±20%），1000h后仍保持80%以上的初始光电转换效率。相比之下，PEDOT:PSS 器件的光电转换效率在储存 500 小时后下降到初始值的 20%。从这项研究中，探索了一种制备性能优于传统 PEDOT:PSS 的高性能 PEDOT HTL 的面部和低成本方法，有望消除 PEDOT:PSS 中 PSS 的酸性腐蚀作用。图形摘要 并且以电沉积 PEDOT 作为 HTL 的器件表现出更优异的空气稳定性。在环境空气中（（32±5）℃和RH：70%±20%），1000h后仍保持80%以上的初始光电转换效率。相比之下，PEDOT:PSS 器件的光电转换效率在储存 500 小时后下降到初始值的 20%。从这项研究中，探索了一种制备性能优于传统 PEDOT:PSS 的高性能 PEDOT HTL 的面部和低成本方法，有望消除 PEDOT:PSS 中 PSS 的酸性腐蚀作用。图形摘要 并且以电沉积 PEDOT 作为 HTL 的器件表现出更优异的空气稳定性。在环境空气中（（32±5）℃和RH：70%±20%），1000h后仍保持80%以上的初始光电转换效率。相比之下，PEDOT:PSS 器件的光电转换效率在储存 500 小时后下降到初始值的 20%。从这项研究中，探索了一种制备性能优于传统 PEDOT:PSS 的高性能 PEDOT HTL 的面部和低成本方法，有望消除 PEDOT:PSS 中 PSS 的酸性腐蚀作用。图形摘要 PEDOT:PSS 器件的光电转换效率在储存 500 h 后下降到初始值的 20%。从这项研究中，探索了一种制备性能优于传统 PEDOT:PSS 的高性能 PEDOT HTL 的面部和低成本方法，有望消除 PEDOT:PSS 中 PSS 的酸性腐蚀作用。图形摘要 PEDOT:PSS 器件的光电转换效率在储存 500 h 后下降到初始值的 20%。从这项研究中，探索了一种制备性能优于传统 PEDOT:PSS 的高性能 PEDOT HTL 的面部和低成本方法，有望消除 PEDOT:PSS 中 PSS 的酸性腐蚀作用。图形摘要