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中国科学家研获高性能柔性有机太阳能电池

  颠末多年的努力,南开大年夜学化学学院陈永胜教授带领科研团队日前成功制备了同时具有高导电、高透光且低外面粗拙度的银纳米线柔性透明电极,将其用于建筑柔性有机太阳能电池,与应用商业氧化铟锡(ITO)玻璃电极的器件机能相称,光电转化效率可达16.5%,刷新了文献报道的柔性有机/高分子太阳能电池光电转化效率的最高记载。这一成果使得高效柔性有机太阳能电池间隔实现财产化更近一步。11月4日,国际顶级学术期刊《自然·电子》刊发了他们在这项钻研中得到的冲破性进展。

  柔性电子器件,分外是基于有机材料的光电器件,是未来电子器件成长的一大年夜趋势,具有伟大年夜的利用前景。“此中,得到高机能的柔性透明电极是实现高效柔性有机光电器件的条件,也是今朝该领域的核心难题。然则,若何得到同时具有高导电、高透光、低外面粗拙度以及制备措施简单、绿色的柔性透明电极依然是伟大年夜的寻衅。”陈永胜说。

  因为短缺上述高机能的柔性透明电极,今朝柔性有机光电器件的机能仍大年夜幅度后进于响应的刚性器件。柔性透明电极平日采纳干法(如蒸镀)或溶液处置惩罚(如狭缝印刷、纳米压印或电纺丝等)工艺制备。比拟于干法制备,溶液处置惩罚措施制备柔性电极具有资源低,可大年夜规模“卷对卷”印刷制备等优点,成长潜力伟大年夜。

  在逾渗阈值理论指示下,陈永胜团队使用高分子电解质,根据离子静电互相排斥道理,一步法制备了具有“类网格”布局的银纳米线柔性透明电极。该柔性透明电极实现了优良的机能,外面粗拙度低,且具有精良的机器机能和热稳定性以及制备措施简单、绿色。

  为证实其在有机光电器件中的实用性,陈永胜团队制备了基于该柔性透明电极的柔性有机太阳能电池。钻研注解,该电极可适用于不合类型活性材料以及单结及叠层光伏器件。制备的柔性光伏器件与应用商业ITO玻璃电极的器件机能相称。单结和叠层柔性有机太阳能电池分手实现了13.1%和16.5%的光电转化效率,并体现出优良的机器机能,继续弯曲1000次,器件仍能维持初始效率的95%以上。

  “除了利用于有机太阳能电池,这一低资源高机能柔性透明电极在其他柔性电子如有机发光二极管、晶体管、传感器等领域也将有极大年夜的利用潜力。”陈永胜说。

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