Краткое описание прогресса, достигнутого в гибких органических солнечных элементах в материалах Ningbo.

Органические солнечные элементы обладают такими преимуществами, как свет, гибкость, низкая стоимость и слабый световой отклик. Они являются горячим направлением исследований современной технологии солнечных батарей. Высокоэффективные, устойчивые к изгибу и дешевые гибкие органические солнечные элементы имеют большой потенциал применения в гибком носимом и портативном электронном оборудовании, интеграции фотоэлектрических элементов в здания и в военной сфере. В настоящее время большинство результатов исследований органических солнечных элементов основано на стеклянных подложках из жесткого оксида олова (ITO). Однако, если органические солнечные элементы будут коммерциализированы, их реальное преимущество состоит в том, что они производятся с использованием недорогой мокрой печати и технологии рулона на рулон. В органических солнечных элементах наиболее часто используемым электродным материалом является оксид олова, легированный индием (ITO). Однако у ITO есть проблемы, такие как плохая проводимость и механическая хрупкость на пластиковых подложках, и ITO обычно обрабатывают вакуумным напылением при высоких температурах, что делает его дорогостоящим и не способствует использованию печати и прокрутки большой площади. Подготовить. Поступали сообщения об использовании новых электродных материалов вместо традиционных ITO, таких как нано-серебряные линии, графен, углеродные нанотрубки, проводящие полимеры и т. Д., В которых (3,4-этилендиокситиофен): полиэтилен (фенилвинилсульфоновая кислота) Тонкие пленки (PEDOT: PSS) относительно недороги, и тонкие пленки демонстрируют высокие оптические и электрические свойства, превосходную термическую стабильность и хорошую гибкость. Ждать. Использование кислотного легирования PEDOT: PSS может значительно повысить его проводимость, но в большинстве текущих отчетов для легирования используются сильные кислоты, такие как серная кислота, азотная кислота и т. Д., С последующей высокотемпературной последующей обработкой, легко повреждающей ПЭТ и другая гибкая пластиковая подложка.

Недавно Гезийи, исследователь из Нинбо-института технологии материалов и инженерии Китайской академии наук, основал результаты предыдущих исследований высокоэффективных органических солнечных элементов (NaturePhonics, 2015, 9520; AdvancedMaterials, 2018, 30, 1703005; макромолекулы, 2018, DOI: 10.1021 / acs.macromol .8b00683; JournalofMateriales ChemistryA, 2018, 6464), добился нового прогресса в области гибких органических солнечных элементов, внедрив новаторскую разработку низкотемпературной кислотной обработки PEDOT: замена электрода из полистирола требует высокой температуры напыление и дорогие ITO электроды. Тонкая пленка PEDOT: PSS улучшается обработкой низкотемпературной сульфоновой кислотой, и шероховатость тонкой пленки уменьшается. В то же время исключается разрушение гибкой пластмассовой подложки при традиционной обработке сильной кислотой. Затем, с использованием технологии обработки полного раствора, нефуллереновые активные слои PBDB-T и IT-M были использованы для получения гибких органических солнечных элементов без ITO с одним узлом мокрым методом, а эффективность преобразования энергии батарей достигла 10,12%. Это самая высокая эффективность гибких органических солнечных элементов, обработанных всеми мокрыми методами, о которых сообщалось до сих пор. Более того, этот вид гибких органических солнечных элементов, обработанных в полном объеме, отвечает техническим требованиям процессов подготовки больших площадей, таких как печать с прокруткой и соскабливание, и обеспечивает важный ориентир для низкой стоимости и гибкости органических солнечных элементов. Работа была опубликована в Международном журнале Advanced Materials под названием FlexleOrganic SolarCells, не содержащего оксидов металлов и содержащих более 10% современных материалов. Гези, член команды Фаньси, является соавтором статьи, а Сонгвэй, магистрант, является первым автором.

Вышеупомянутые исследования получили национальные ключевые программы НИОКР (2017 YFE0106000 и 2016 YFB 0401000) и Национальный фонд естественных наук (51773212, 21574144 и 21674123), Проект перспективных научных исследований Китайской академии наук (QYZDB-SSW-SYS030), Key Проект международного сотрудничества Китайской академии наук (174433KYSB2016 0065), Группа по перекрестным инновациям Китайской академии наук, Выдающийся молодежный фонд провинции Чжэцзян (LR16B 04002) и Группа научно-технических инноваций города Нинбо (2015B11002, 0210002) 2016 B10005 ) и другое финансирование.

Страница содержит содержимое машинного перевода.