引言:科学研究工作人员开发设计了一种超低温无定形ITO(α-ITO)做为大面积柔性OSCs器件的PET/Ag/Cu电极页面体现层,提升器件性能,25.42 cm2大面积柔性有机化学太阳能电池板的效率达到12.42%。苏州纳米所骆群精英团队AM:新突破!25.42 cm2柔性有机化学太阳能电池板效率12.42%
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/adma.202110276
1.导言回望
柔性有机化学太阳能电池板(OSCs)具备诸多优势,包含机械设备操作灵活性高、重量较轻、与卷对卷生产制造加工工艺兼容,及其搭建集成化太阳能发电运用的工作能力,造成了普遍关心。现阶段,小总面积单结和串连柔性OSCs器件的最大光电转换效率(PCE)已做到16%以上。殊不知,1cm2大面积柔性充电电池的PCE仅为14.29%,远落伍于小总面积器件。因而,针对柔性OSCs的真实运用,大面积柔性器件的效率提升尤为重要。
高导电性PEDOT:PSS具备低成本、电子光学透光性高、导电率可调式、耐热性好等优势,是当前使用最普遍的柔性全透明电极改性材料层。融合PEDOT:PSS改性材料层,可以减少金属材料栅电极的外表粗糙度和不均衡性,最后得到有效的高性能柔性OSCs器件。殊不知,因为PSS的吸水性,应用PEDOT:PSS会减少器件的可靠性。除此之外,颠倒OSCs器件中普遍采用的ZnO电子器件网络层(ETL)对弱酸性比较敏感,当应用PEDOT:PSS的时候会对接着的ZnO ETL造成不良危害,尤其是正电荷的运送和搜集。因而,急需解决开发设计PEDOT:PSS的代替计划方案,用以高性能和平稳的大面积柔性OSCs。
图1.α-ITO表现与塑料薄膜电阻器较为
2.参考文献介绍
近日,中国科学院苏州纳米所骆群副研究员精英团队开发设计了一种超低温无定形ITO(α-ITO)做为大面积柔性OSCs器件的PET/Ag/Cu电极页面体现层。与传统的的高导电性PEDOT:PSS对比,α-ITO的应用明显增强了Ag/Cu电极在双85衰老标准下(溫度85℃,空气湿度85%)的抗弯折性和有机化学可靠性。试验和仿真模拟数据显示,针对间距约为100 μm的金属材料栅电极,α-ITO的塑料薄膜电阻器为20000Ω/□,足够改进邻近栅压内的正电荷传送,进而使1cm2柔性器件的效率做到16.54%,当总面积提升到4.00、9.00和25.42cm2时,器件的PCE仍各自为16.22%、14.69%和12.42%,可以看到在变大全过程中效率损害较小,与此同时也是目前为止大面积柔性OSCs的最大效率。更主要的是,柔性OSCs具备良好的存储稳定性能和机械设备性能,在空气中存储1000小时后,其PCE还能做到设定值的87%;而在2000次弯折循环系统后,其PCE为默认值的93%。
图2.柔性OSCs器件的太阳能发电性能
图3.改进邻近金属材料栅电极的辐射跃迁
3.参考文献汇总
综上所述,该工作中所研发的α-ITO可以用以装饰Ag/Cu电极提升性能,进而有希望完成高效率、长期性稳定性的大面积柔性OSCs器件。有关科研成果已经发布在国际性高端原材料刊物《Advanced Materials》上,题写“12.42% Monolithic 25.42 cm2 Flexible Organic Solar Cells Enabled by an Amorphous ITO Modified Metal Grid Electrode”。
文中关键字:有机化学太阳能电池板,大面积,柔性器件,纳米技术网格图电极。
4.原材料强烈推荐
PM6:1802013-83-7
BTP-4Cl-12:2414918-25-3