Der Fortschritt flexibler organischer Solarzellen von Ningbo Materials Co.

Forschungsrichtung von Hot Spots an der Grenze der Technologie. Flexible organische Solarzellen mit hohem Wirkungsgrad, Biegefestigkeit und geringen Kosten bieten ein starkes Anwendungspotential für flexible tragbare und tragbare elektronische Geräte, die Integration von Photovoltaik-Architekturen und militärische Bereiche. Derzeit basieren die meisten Forschungsergebnisse zu organischen Solarzellen auf starrem Zinnoxid (ITO) -Glas-Substrat. Wenn jedoch organische Solarzellen kommerzialisiert werden sollen, liegt ihr wirklicher Vorteil im kostengünstigen Nassdruck und in der Herstellung von Rolle zu Rolle. In organischen Solarzellen ist Indium-dotiertes Zinnoxid (ITO) das am häufigsten verwendete Elektrodenmaterial. ITO weist jedoch Probleme wie eine schlechte elektrische Leitfähigkeit und mechanische Sprödigkeit auf dem Kunststoffsubstrat auf, und ITO wird üblicherweise durch Vakuumsputtern bei hoher Temperatur verarbeitet, was es teuer macht und dem großflächigen Drucken und der Rolle-zu-Rolle-Vorbereitung nicht förderlich ist . Es gab einige Berichte über neue Elektrodenmaterialien als Ersatz für herkömmliches ITO wie Nanosilberdraht, Graphen, Kohlenstoffnanoröhren, leitende Polymere, einschließlich Poly (3, 4-thiophen und Ethyl-2-Sauerstoff), Poly (styrolsulfonat) (PEDOT: Die Kosten für PSS) -Dünnfilme sind relativ niedrig, und der Film zeigte hohe optische und elektrische Eigenschaften, ausgezeichnete thermische Stabilität, gute Flexibilität usw. Die Verwendung von säuredotiertem PEDOT: PSS kann seine Leitfähigkeit erheblich verbessern, die meisten berichteten jedoch über die Verwendung von starken Säuren wie Schwefelsäure, Salpetersäuredotierung und anschließende Hochtemperaturnachbehandlung können PET und andere flexible Kunststoffsubstrate leicht beschädigen.

Vor kurzem hat das Forschungsinstitut für Materialtechnologie und Ingenieurwesen in Ningbo, das Team der chinesischen Akademie der Wissenschaften, GeZiYi, frühzeitig auf der Grundlage der Untersuchung des hohen Wirkungsgrads organischer Solarzellen (NaturePhotonics, 2015, 9, 520; 2018, 30, 1703005, AdvancedMaterials, Macromolecules, 2018, DOI: 10.1021 / acs. Macromol. 8 b00683; JournalofMaterialsChemistryA, 2018, 6.464) und machte neue Fortschritte auf dem Gebiet der flexiblen organischen Solarzellen, die innovative Entwicklung der Niedertemperatur-Säurebehandlung von PEDOT: PSS-Elektroden als Ersatz Temperatursputtern und teure ITO-Elektrode. Eine Mesylatbehandlung bei niedriger Temperatur kann die Leitfähigkeit des PEDOT: PSS-Films verbessern, die Rauheit des Films verringern und die Zerstörung des flexiblen Kunststoffsubstrats durch herkömmliche Behandlung mit starker Säure vermeiden. Dann wurden die flexiblen organischen Solarzellen mit einem einzigen Übergang und Nicht-Ito-Verarbeitung im Nassverfahren unter Verwendung der Volllösungsverarbeitungstechnologie und der aktiven Schicht aus pbdb-t und it-m Nicht-Fulleren hergestellt. Der Energieumwandlungswirkungsgrad der Zellen erreichte 10,12%, was den höchsten Wirkungsgrad der flexiblen organischen Solarzellen darstellt, die nach der bisher beschriebenen Vollnassmethode verarbeitet wurden. Darüber hinaus entspricht diese Art von flexibler organischer Solarzelle, die in Volllösung verarbeitet wird, den technischen Anforderungen großflächiger Aufbereitungsprozesse wie Roll-to-Roll-Druck und Schaben, die einen wichtigen Referenzweg für die kostengünstige flexible Aufbereitung von Solarzellen darstellen organische Solarzellen. Die Arbeit in AllSolution - ProcessedMetalOxide - FreeFlexibleOrganicSolarCellswithOver10% Efficiency Issues, veröffentlicht in internationalen Fachzeitschriften (AdvancedMaterials) zu den fortgeschrittenen Materialien. Fan xi, ein Mitglied von gezi yihetuan, ist der mitkorrespondierende Autor des Papiers, und song wei, ein Doktorand, ist der erste Autor.

Die Studie erhielt das nationale Schlüsselforschungs- und Entwicklungsprogramm (2017 yfb0401000 yfe0106000 und 2016), die nationale naturwissenschaftliche Stiftung Chinas (51773212215414 und 21674123), das Grenzforschungsprojekt der chinesischen Akademie der Wissenschaften (QYZDB - SSW - SYS030) sowie die wichtigste internationale Zusammenarbeit Projekt (174433 kysb20160065) der chinesischen Akademie der Wissenschaften, des Cross-Innovationsteams der chinesischen Akademie der Wissenschaften, des Distrikts Beilun, der Stadt Ningbo, des herausragenden Jugendfonds der Provinz Zhejiang (LR16B040002) und des Innovationsteams für Wissenschaft und Technologie (2015 b1100 2.2016 (B10005) usw. .

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