具有本征反射衬底的可伸展ITO-free有机太阳能电池，用于高效的室外和室内能量收集

由 ty10086 提交于 周三, 08/25/2021 - 16:02
文章英文标题
Stretchable ITO‐Free Organic Solar Cells with Intrinsic Anti‐Reflection Substrate for High‐Efficiency Outdoor and Indoor Energy Harvesting
正文
柔性光伏器件是触发物联网的很有前景的候选器件，但塑料上具有高导电率聚( 3，4 -乙撑二氧噻吩)：聚苯乙烯磺酸盐( PEDOT：PSS )电极的柔性有机光伏器件由于聚对苯二甲酸乙二醇酯( PET ) / PEDOT：PSS透光率较低，其功率转换效率( PCEs )落后于刚性器件，且常用塑料基板的可伸展性较差，很大程度上阻碍了可穿戴设备的实际应用。本文报道了一种新颖的可拉伸的ITO无氧化铟( OPV )器件，其表面修饰聚二甲基硅氧烷( PDMS )基底可用于室外强光和室内弱光能量收集。衬底的高漫透射率和雾霾效应使得无ITO薄膜器件具有可伸展性，在1个太阳光照下，器件的PCE高达15.3 %。更令人兴奋的是，基于织构PDMS / PEDOT：PSS的可拉伸器件在室内光照下保持了20.5 % (刚性器件为20.8 % )的可比PCE。值得注意的是，这种可伸展器件对光的方向更加不敏感，在10°的极小入射角度下保持了初始PCE的38.5 % (对于玻璃/ ITO基对应器件的16.3 % )。可拉伸基底的毛化为可拉伸采光装置实现高性能和提高光利用率提供了新的方向，适用于室内外应用。
文章内容（英文）
Flexible photovoltaic devices are promising candidates for triggering the Internet of Things (IoT). However, the power conversion efficiencies (PCEs) of flexible organic photovoltaic (OPV) devices with high conductivity poly(3,4‐ethylene dioxythiophene):polystyrene sulfonate (PEDOT:PSS) electrodes on plastic are lagging behind the rigid devices due to the low transmittance of polyethylene terephthalate (PET)/PEDOT:PSS. Moreover, the poor stretchability of the commonly used plastic substrates largely hinders the practical application of wearable devices. Herein, a novel stretchable indium tin oxide (ITO)‐free OPV device with a surface‐texturing polydimethylsiloxane (PDMS) substrate for outdoor strong‐ and indoor dim‐light energy harvesting is reported. The high diffuse transmittance and haze effect of the substrate enable stretchable ITO‐free devices, yielding a high PCE of 15.3% under 1 sun illumination. More excitingly, the stretchable device based on textured PDMS/PEDOT:PSS maintains a comparable PCE of 20.5% (20.8% for the rigid device) under indoor light illumination. Notably, the stretchable device is much more insensitive to the light direction, maintaining 38.5% of the initial PCE at an extremely small incident angle of 10° (16.3% for glass/ITO‐based counterpart). The texturing stretchable substrate provides a new direction for achieving high performance and enhanced light utilization for the stretchable light‐harvesting device, suitable for indoor and outdoor applications.
来源出处
Journal|[J]Advanced Functional MaterialsVolume 31, Issue 16. 2021.
DOI
https://doi.org/10.1002/ADFM.202010172

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