周印华嵌入式导电纳米线电极赋能高效超薄柔性大面积有机光伏组件

主要内容

超薄有机光伏器件（UT-OPV）凭借独特的机械柔性，可集成于不规则曲面并作为独立供电单元，应用前景广阔。高性能超薄柔性透明电极的研发与制备，是制约大面积UT-OPV产业化推进的核心瓶颈。

针对这一瓶颈，华中科技大学周印华、XinLu等人提出一种复合电极构筑策略，将银纳米线（AgNWs）嵌入厚度仅为2μm的交联聚乙烯醇（cPVA）基体中，成功制备出适配超薄柔性有机光伏组件的透明电极。该电极兼具优异的光电性能、机械柔韧性及表面平整度，相较于AgNWs嵌入70μm厚cPVA基体的电极，表面导电性显著提升；且无需对电子传输层进行紫外活化处理，即可实现高效电子收集，有效简化了器件制备流程。同时，与AgNWs直接涂覆于PVA基底表面的传统电极相比，该AgNWs-cPVA复合超薄电极的机械柔韧性大幅增强，在弯曲半径约30μm的条件下经500次压缩-释放循环后，面电阻仍保持稳定。

基于该2μm厚复合电极，研究团队制备了不同规格的超薄柔性有机光伏器件：小面积电池采用D18:L8-BO作为活性层，在模拟标准AM1.5G光照条件下，光电转换效率达18.13±0.26%；大面积组件以PM6:BTP-eC9:PC71BM为活性层，活性面积达46.13cm²，光电转换效率可达14.69%。稳定性测试显示，该大面积组件在100mW/cm²LED光照下持续老化1441小时后，仍保留初始效率的92.1%；最大功率点跟踪测试进一步验证，其经一周户外连续运行后，器件效率依旧稳定。为佐证实际应用价值，研究团队将该组件作为电源搭载于玩具车表面，在户外太阳光照射下，玩具车可在粗糙地面上稳定行驶。

该研究通过创新复合电极结构，有效突破了大面积UT-OPV的性能与稳定性瓶颈，为其产业化应用提供了重要技术支撑。

文献信息

EfficientUltrathinFlexibleLarge-AreaOrganicPhotovoltaicModulesonConductiveEmbeddedNanowiresElectrode

ZedongXiong,XinluLiu,JiangbinLe,ChenyuHuang,RuiyuTian,RuizhiWei,XingjieLiu,XinLu,YinhuaZhou

https://advanced.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adfm.202530668