可穿戴技术和精密传感器的持续发展推动了对环保、可靠且具有良好机械稳定性的能源的需求。柔性有机太阳能电池因其优越的机械柔性和高功率转换效率,有希望成为高污染、不可再生的传统化石能源的有效解决方案。能够与各种器件和基板无缝集成的柔性有机太阳能电池,是便携式电子设备的绝佳选择。课题组围绕新型透明电极,对其光电性能、机械性能及界面性质进行优化,结合全溶液法加工工艺,制备出高性柔性有机太阳能电池并有望实现大面积可扩展高效柔性器件。在机械性能和光电性能方面,课题组利用离子液体在银纳米线结点处实现银原子级限域可控还原,采用聚多巴胺作为高分子胶水通过氢键、化学键诱导铝掺杂氧化锌在银纳米线电极骨架上组装,最终得到半导体-金属载流子分级高效传输且电级材料与基底黏附性能显著提升的复合柔性透明底电极;在界面性质方面,课题组基于带巯基自组装分子提升银纳米线电极基柔性电极功函及表面浸润性,有效缓解电极与界面层及活性层之间的能级失配并促进界面层在电极上的高质量成膜;最后,采用乙醇淋洗银纳米线去除部分表面绝缘聚合物层,并与氧化锌构成夹层顶电极,实现柔性有机太阳能电池的全溶液加工。通过多种策略显著提升银纳米线基柔性有机太阳能电池的性能,获得高效柔性器件并有望扩展化生产,为其潜在应用奠定坚实的技术基础。
