ITO-free透明電極及其有機太陽能電池

【摘要】：盡管經(jīng)歷了二十年的研究與發(fā)展,缺少一種合適的柔性透明電極仍成為印刷電子和柔性印刷技術(shù)商業(yè)化最大的瓶頸。研究采用乙基纖維素分散石墨烯(G:EC),進一步將高度分散的石墨烯摻雜聚3,4-乙撐二氧噻吩/聚苯乙烯磺酸鹽(PEDOT:PSS)中,制備高導(dǎo)電墨水PEDOT:PSS:G:EC。研究表明,引入的乙基纖維素可與PSS相互作用形成強氫鍵從而破壞PEDOT和PSS原有的離子鍵,促進PEDOT與PSS相分離,促使PEDOT分子鏈發(fā)生由苯式結(jié)構(gòu)向更導(dǎo)電的菎式結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變。此外,高導(dǎo)電性石墨烯可以與PEDOT實現(xiàn)π-π相互作用,在(010)晶面上形成導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),從而解釋了電導(dǎo)率大幅提高的原因。其實現(xiàn)了不采用強酸處理條件下,導(dǎo)電率高于4000 S cm~(-1)。進一步采用卷對卷印刷技術(shù),制備柔性透明電極PEDOT:PSS:G:EC,電極的透光率和方塊電阻分別實現(xiàn)了81%和13Ωsq~(-1)。此外,經(jīng)過測試發(fā)現(xiàn)PEDOT:PSS:G:EC柔性透明電極具有遠高于ITO電極的力學(xué)穩(wěn)定性,十分適合柔性器件制備。最終,采用PEDOT:PSS:G:EC電極制備ITO-free聚合物太陽能電池器件光電轉(zhuǎn)換效率高達9.4%,優(yōu)于基于ITO電極的器件(8.7%)。 【作者單位】：南昌大學(xué)化學(xué)學(xué)院/高分子研究所
【關(guān)鍵詞】：石墨烯 透明電極 卷對卷印刷 有機光電器件
【分類號】：TM914.4;O646
【正文快照】： ITO-free透明電極及其有機太陽能電池@陳義旺$南昌大學(xué)化學(xué)學(xué)院/高分子研究所!南昌330031盡管經(jīng)歷了二十年的研究與發(fā)展,缺少一種合適的柔性透明電極仍成為印刷電子和柔性印刷技術(shù)商業(yè)化最大的瓶頸。研究采用乙基纖維素分散石墨烯(G:EC),進一步將高度分散的石墨烯摻雜聚3,4-乙

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