寧波材料共同で作られた柔軟な有機太陽電池の進歩

技術のフロンティアにおけるホットスポットの研究の方向性。高効率、耐曲げ性、低コストを備えた柔軟な有機太陽電池は、柔軟なウェアラブルおよびポータブル電子デバイス、光起電アーキテクチャの統合、および軍事分野で強力なアプリケーションの可能性を秘めています。現在、ほとんどの有機太陽電池の研究結果は、硬質酸化スズ（ITO）ガラス基板に基づいています。しかし、有機太陽電池を商品化する場合、その真の利点は、低コストの湿式印刷とロールツーロール製造にあります。有機太陽電池では、インジウムドープ酸化スズ（ITO）が最も一般的に使用される電極材料です。しかし、ITOはプラスチック基板の導電率が低く、機械的脆性などの問題があり、ITOは通常、高温で真空スパッタリングによって処理されるため、高価であり、大面積の印刷やロールツーロール方式の準備には役立ちません。 。ナノシルバーワイヤー、グラフェン、カーボンナノチューブ、ポリ（3-チオフェンおよびエチル2酸素）、ポリ（スチレンスルホン酸）などの導電性ポリマーなど、従来のITOに代わる新しい電極材料に関する報告がいくつかあります（PEDOT： PSS）薄膜のコストは比較的低く、膜は高い光学的および電気的特性、優れた熱安定性、優れた柔軟性などを示しました。酸ドープPEDOT：PSSを使用すると、導電性を大幅に向上させることができますが、報告されている強力な使用のほとんどは硫酸、硝酸ドーピング、その後の高温後処理などの酸は、PETやその他の柔軟なプラスチック基板に損傷を与えやすくなります。

最近、寧波材料技術工学研究所、中国科学院の研究者GeZiYiチームは、有機太陽電池の高効率の研究に基づいて早い段階でチームを組んでいます（NaturePhotonics、2015、9、520、2018、30、1703005 AdvancedMaterials 、、 Macromolecules、2018、 DOI：10.1021/acs。Macromol。8b00683; JournalofMaterialsChemistryA、2018,6,464）、そして柔軟な有機太陽電池の分野で新たな進歩を遂げ、PEDOTの低温酸処理の革新的な開発：必要性の高いPSS電極を置き換える温度スパッタリングと高価なITO電極。低温メシレート処理は、PEDOT：PSSフィルムの導電性を改善し、フィルムの粗さを低減し、従来の強酸処理による柔軟なプラスチック基板の破壊を回避することができます。次に、完全溶液処理技術とpbdb-tおよびit-m非フラーレン活性層を使用して、湿式法による非ito処理を備えた単一接合の柔軟な有機太陽電池を調製しました。セルのエネルギー変換効率は10.12％に達し、これはこれまでに報告されているフルウェット法で処理されたフレキシブル有機太陽電池の最高効率でした。さらに、フルソリューションで処理されるこの種の柔軟な有機太陽電池は、ロールツーロール印刷やスクレーピングなどの大面積準備プロセスの技術要件に準拠しており、低コストの柔軟な準備のための重要な参照方法を提供します。有機太陽電池。 AllSolution-ProcessedMetalOxide-FreeFlexibleOrganicSolarCellswith10％を超える効率の問題での作業は、先端材料に関する国際ジャーナル（AdvancedMaterials）で公開されています。 geziyihetuanのメンバーであるFanxiがこの論文の共同執筆者であり、大学院生のsongweiが筆頭著者です。

この研究は、国家の主要な研究開発プログラム（2017 yfb0401000 yfe0106000および2016）、中国の国家自然科学財団（51773212215414および21674123）、中国科学院のフロンティア科学研究プロジェクト（QYZDB-SSW-SYS030）、主要な国際協力を得ました。中国科学院、中国科学院クロスイノベーションチーム、ベイルン地区、寧波市、浙江省優秀青年基金（LR16B040002）、科学技術イノベーションチーム（2015 b1100 2,2016（B10005）などのプロジェクト（174433 kysb20160065） 。

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