Kurze Beschreibung der Fortschritte bei flexiblen organischen Solarzellen in Ningbo Materials

Organische Solarzellen bieten die Vorteile von Licht, Flexibilität, geringen Kosten und schwacher Lichtempfindlichkeit. Sie sind die heiße Forschungsrichtung der aktuellen Solarzellentechnologie. Hocheffiziente, biegefeste und billige flexible organische Solarzellen haben ein starkes Anwendungspotential für flexible tragbare und tragbare elektronische Geräte, die Integration von Photovoltaikgebäuden und das Militär. Derzeit basieren die meisten Forschungsergebnisse organischer Solarzellen auf starren Zinnoxid (ITO) -Glas-Substraten. Wenn jedoch organische Solarzellen kommerzialisiert werden sollen, besteht ihr wirklicher Vorteil darin, dass sie im kostengünstigen Nassdruck und in der Rolle-zu-Rolle-Technologie hergestellt werden. In organischen Solarzellen ist das am häufigsten verwendete Elektrodenmaterial Indium-dotiertes Zinnoxid (ITO). ITO hat jedoch Probleme wie schlechte Leitfähigkeit und mechanische Sprödigkeit auf Kunststoffsubstraten, und ITO wird normalerweise durch Vakuumsputtern bei hohen Temperaturen verarbeitet, was es teuer macht und der Verwendung von großflächigem Drucken und Scrollen nicht förderlich ist. Vorbereiten. Es gab einige Berichte über die Verwendung neuer Elektrodenmaterialien anstelle herkömmlicher ITOs wie Nanosilberlinien, Graphen, Kohlenstoffnanoröhren, leitfähiger Polymere usw., in denen (3,4-Ethylendioxythiophen): Polyethylen (Phenylvinylsulfonsäure) (PEDOT: PSS) Dünnfilme sind relativ kostengünstig und die Dünnfilme weisen hohe optische und elektrische Eigenschaften, ausgezeichnete thermische Stabilität und gute Flexibilität auf. Warten. Die Verwendung von Säuredotierung PEDOT: PSS kann seine Leitfähigkeit stark erhöhen, aber die meisten aktuellen Berichte verwenden starke Säuren wie Schwefelsäure, Salpetersäure usw. zum Dotieren, gefolgt von einer Nachbehandlung bei hohen Temperaturen, leicht zu schädigendem PET und anderes flexibles Kunststoffsubstrat.

Kürzlich hat Geziyi, ein Forscher am Ningbo-Institut für Materialtechnologie und -technik der Chinesischen Akademie der Wissenschaften, auf der Grundlage der vorherigen hocheffizienten Forschung zu organischen Solarzellen (NaturePhonics, 2015, 9.520; AdvancedMaterials, 2018, 30, 1703005; Macromolecules, 2018, DOI: 10.1021 / acs.macromol .8b00683; JournalofMateriales ChemistryA, 2018, 6.464), machte neue Fortschritte auf dem Gebiet der flexiblen organischen Solarzellen und innovierte die Entwicklung der Niedertemperatur-Säurebehandlung. PEDOT: Der Austausch von PS-Elektroden erfordert Hochtemperatur Sputtern und teure ITO-Elektroden. Der PEDOT: PSS-Dünnfilm wird durch Behandlung mit Sulfonsäure bei niedriger Temperatur verbessert und die Rauheit des Dünnfilms wird verringert. Gleichzeitig wird die Zerstörung des flexiblen Kunststoffsubstrats durch herkömmliche Behandlung mit starker Säure vermieden. Anschließend wurden unter Verwendung der Volllösungsverarbeitungstechnologie PBDB-T- und IT-M-Nicht-Fulleren-Aktivschichten verwendet, um flexible Nicht-ITO-Einzelknoten-flexible organische Solarzellen im Nassverfahren herzustellen, und die Energieumwandlungseffizienz von Batterien erreichte 10,12%. Dies ist der höchste Wirkungsgrad flexibler organischer Solarzellen, die mit allen bisher beschriebenen Nassmethoden verarbeitet wurden. Darüber hinaus erfüllen diese flexiblen organischen Solarzellen, die in voller Lösung verarbeitet werden, die technischen Anforderungen großflächiger Vorbereitungsprozesse wie Scrolldruck und Schaben und bieten einen wichtigen Referenzweg für die geringen Kosten und die Flexibilität organischer Solarzellen. Die Arbeit wurde im International Journal Advanced Materials unter dem Titel AllSolence-ProcessedMetalOxide-Free FlexleOrganic SolarCellswith OverOver10% Advanced Materials veröffentlicht. Gezi, ein Mitglied des Fanxi-Teams, ist Mitautor der Arbeit, und Songwei, ein Meisterschüler, ist der Erstautor.

Die oben genannten Forschungsarbeiten wurden mit nationalen Schlüssel-F & E-Programmen (2017 YFE0106000 und 2016 YFB 0401000) und der National Natural Science Foundation (51773212, 21574144 und 21674123), Advanced Science Key Research Project der Chinesischen Akademie der Wissenschaften (QYZDB-SSW-SYS030), Key, durchgeführt Internationales Kooperationsprojekt der Chinesischen Akademie der Wissenschaften (174433KYSB2016 0065), des Cross-Innovation-Teams der Chinesischen Akademie der Wissenschaften, des Outstanding Youth Fund der Provinz Zhejiang (LR16B 04002) und des Wissenschafts- und Technologie-Innovationsteams der Stadt Ningbo (2015B11002, 0210002) 2016 B10005 ) und andere Mittel.

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