PEDOT:PSS是应用最广泛的空穴传输材料之一,通常用于太阳电池阳极表面;起到平滑ITO,降低阳极功函,提升空穴运输效率的作用。PEDOT:PSS水溶液拥有分散稳定性好、成膜性好、易于加工、光透过率高、化学/光学稳定等优点,但是PEDOT:PSS的高酸度、较低功函、低电导率等缺点限制了太阳电池性能的提升及其应用范围的拓展。PEDOT:PSS的缺点大多来源于其掺杂剂PSS,因此针对PSS绝缘、高酸性、大分子直链结构的特点,我们设计合成水溶性聚(二苯胺-4-磺酸)PDAS;通过优化反应时间与氧化剂用量,得到高电导率、中性导电聚合物PDAS(0.08 S/cm与pH=7.7)。自掺杂高自由基含量的PDAS表现出优越的电化学性质,HOMO能级可达到-5.3 eV。将PDAS应用于有机太阳电池的空穴传输层中,由于它更加匹配的功函、良好的导电性及薄膜均匀性使其得到了与商业化PEDOT:PSS相近的性能。PDAS作为导电分散剂掺杂分散PANI,制备得到了电化学性质良好,稳定分散的水溶性的PANI复合物。为了提高PEDOT衍生物的结构与导电均匀性,采用PDAS掺杂PEDOT,得到一种新型的水分散导电聚合物PEDOT:PDAS。自由基的存在使PDAS具有良好的导电性,这种导电分散剂可提高PEDOT复合物的电导率。与传统的PEDOT:PSS相比,PEDOT:PDAS具有更低的功函(-5.38 eV),更高的电导率(0.135 S/cm),更低的酸度(pH=7)及优异的成膜性;而且通过改变分散剂用量可有效调节PEDOT:PDASs的功函。此外,PEDOT:PDAS作为空穴传输层在有机太阳电池中可实现与PEDOT:PSS相当的器件性能。更重要的是,由于PDAS链具有扭曲支化结构,PEDOT主链和PDAS之间的聚集性较弱,PDAS粉末可以多次重新分散于水中。可逆溶解的PEDOT:PDAS可以以固体形式储存与运输,为将来工业应用如抗静电涂料的储存和运输PEDOT提供了一种切实可行的新方法。总之,本文研究合成了导电的、中性、具有支化结构的自掺杂聚合物PDAS,不仅是性能优异的空穴传输层材料,作为掺杂剂分散掺杂其他导电聚合物如PANI与PEDOT,均可制得性能优异的导电材料。