【摘 要】
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近年来,有机太阳能电池（OSCs）因其可溶液加工、成本低等优点受到了研究者的广泛关注。其中柔性OSCs的轻质、可弯曲和可卷对卷大面积生产等优势使得其更具商业化的潜力。但目前已报道的柔性OSCs与刚性OSCs的性能仍有较大差距,主要原因在于玻璃与塑料基底的材料以及所制备透明电极的光电和物理性能不同。为了减小刚性OSCs与柔性OSCs光电转换效率（PCE）的差距,仍需进一步提升柔性器件中柔性透明电极（
【基金项目】
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中国国家自然科学基金会（国家自然科学基金51922074,51673138,51820105003和91633301）； 江苏省高校重点学科建设项目； 苏州纳米科技创新中心； 江苏省新型城镇化与社会治理协同中心；
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近年来,有机太阳能电池（OSCs）因其可溶液加工、成本低等优点受到了研究者的广泛关注。其中柔性OSCs的轻质、可弯曲和可卷对卷大面积生产等优势使得其更具商业化的潜力。但目前已报道的柔性OSCs与刚性OSCs的性能仍有较大差距,主要原因在于玻璃与塑料基底的材料以及所制备透明电极的光电和物理性能不同。为了减小刚性OSCs与柔性OSCs光电转换效率（PCE）的差距,仍需进一步提升柔性器件中柔性透明电极（FTEs）的性能。据此,本论文设计制备了适用于柔性基底的高性能FTEs,增强其光电性能以及机械性能;通过采用所设计的FTEs制备出具有与刚性OSCs光伏性能接近的柔性OSCs,且器件具有良好的机械性能。具体研究内容如下:1.提出“熔融焊接”策略设计了一种集成的FTE,将嵌有银纳米线的PET作为柔性基底（Em-Ag）,并采用银纳米线（AgNWs）与铝掺杂氧化锌（AZO）复合电极制备了结构为Em-Ag/AgNWs:AZO-SG的新型FTE。该电极具有可低温溶液制备、近红外区透过率高和机械性能优异的优点。结果,所制备的柔性透明电极面电阻（Rsh）为18Ω/sq,平均透过率大于84%。以PBDB-T-2F:Y6为活性层制备的反向柔性OSCs效率达到15.21%,为当时报道的柔性OSCs最高效率。制备的柔性器件在1200次弯曲测试后（Rc=4mm）仍能保持初始效率的93.8%,证明了所设计的柔性透明电极适用于制备高效柔性OSCs。2.在前面的研究基础上向AgNWs溶液中掺杂了一种结构简单的离子液体（IL）材料1-（1,2-二羟基丙基）-3-甲基咪唑氯盐（[2,3-dhpmim][Cl]）,其弱还原性可将在AgNWs结点残余的硝酸银还原成银纳米颗粒并进行原位生长,增强了AgNWs之间的连接,可有效降低AgNWs间的接触电阻,进而可将柔性透明电极Em-Ag/AgNWs-IL:AZO-SG的面电阻降低至12 Q/sq。不仅如此,电极透过率达到83.5%。最终,以PBDB-T-2F:Y6为活性层制备的反向柔性OSCs效率达到15.71%,进一步以PBDB-T-2F:BTP-eC9:PC71BM为活性层制备的反向柔性OSCs效率达到17.52%,这也是目前报道的柔性OSCs最高效率。
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