高效且稳定的柔性有机太阳能电池的实现得益于对柔性阻隔膜进行光敏亲水-疏水转换表面改性处理

《Advanced Materials》：High Efficiency and Stable Flexible Organic Solar Cells Facilitated by Light Sensitive Hydrophilic-to-Hydrophobic Converting Surface Modification of the Flexible Barrier Films

柔性有机太阳能电池（FOSCs）在可穿戴电子中的应用受限于水氧渗透导致的性能衰减。本研究通过原位制备技术在高透明阻挡膜（BF）基材上实现高效长稳定FOSCs。利用光敏材料o-硝基苯甲醇衍生物调控银纳米线（AgNWs）透明电极的润湿性，实现印刷法制备。光照后薄膜疏水化，显著提升阻隔性能。BF/NBE器件效率达16.33%，存放600小时后保留80%初始效率，机械弯曲耐用性优异。

　　

摘要

由于具有高效率和灵活性，柔性有机太阳能电池（FOSCs）在可穿戴电子设备中展现了广泛的应用前景。然而，水分和氧气渗透到柔性基底中导致设备性能下降，这成为其发展的主要障碍。传统的三明治结构封装方式会降低设备的光学和机械性能，并增加设备重量。在本研究中，我们开发了一种在高度透明的阻隔膜（BF）基底上原位制备高效且长期稳定的FOSCs的策略。使用一种光敏材料——邻硝基苄醇衍生物，该材料可以从亲水性转变为疏水性，从而改善银纳米线（AgNWs）在基底上的润湿性，并实现均匀的AgNWs透明电极的印刷制备。经过光照处理后，NBE薄膜转变为疏水性，显著提升了阻隔性能。BF/NBE电池的转换效率达到了16.33%，在空气中存放600小时后仍保持了初始值的80%，这一性能与使用玻璃基底的电池相当。此外，由于具有优异的机械性能和薄厚度，基于阻隔膜的FOSCs在机械弯曲耐久性方面表现优异。

利益冲突

作者声明没有利益冲突。