论文截图

　　文章介绍，陈永胜团队制备了同时具有高导电、高透光且低表面粗糙度的银纳米线柔性透明电极，将其用于构筑柔性有机太阳能电池，与使用商业氧化铟锡（ITO）玻璃电极的器件性能相当，光电转化效率可达16.5%，刷新了文献报道的柔性有机/高分子太阳能电池光电转化效率的最高记录。这一成果使得高效柔性有机太阳能电池距离实现产业化更近一步。

　　柔性电子器件，特别是基于有机材料的光电器件，是未来电子器件发展的一大趋势，具有巨大的应用前景。“其中，获得高性能的柔性透明电极是实现高效柔性有机光电器件的前提，也是目前该领域的核心难题。但是，如何获得同时具有高导电、高透光、低表面粗糙度以及制备方法简单、绿色的柔性透明电极依然是巨大的挑战。”陈永胜说。

柔性透明电极与柔性有机太阳能电池的示意图

　　由于缺乏上述高性能的柔性透明电极，目前柔性有机光电器件的性能仍大幅度落后于相应的刚性器件。柔性透明电极通常采用干法（如蒸镀）或溶液处理（如狭缝印刷、纳米压印或电纺丝等）工艺制备。相比于干法制备，溶液处理方法制备柔性电极具有成本低，可大规模“卷对卷”印刷制备等优点，发展潜力巨大。

　　在逾渗阈值理论指导下，陈永胜团队利用高分子电解质，根据离子静电相互排斥原理，一步法制备了具有“类网格”结构的银纳米线柔性透明电极。该柔性透明电极实现了优异的性能，其中方阻10 Ω sq^-1，透光度92%（550 nm），品质因子（FoM）可达416，表面粗糙度低，且具有优良的机械性能和热稳定性以及制备方法简单、绿色。

a) 银纳米线薄膜的sem斜截面图，b) 大面积（12.25 cm2）柔性透明电极照片；c) 柔性有机太阳能电池器件结构

　　为证明其在有机光电器件中的实用性，陈永胜团队制备了基于该柔性透明电极的柔性有机太阳能电池。研究表明，该电极可适用于不同类型活性材料以及单结及叠层光伏器件。制备的柔性光伏器件与使用商业ITO玻璃电极的器件性能相当。单结和叠层柔性有机太阳能电池分别实现了13.1%和16.5%的光电转化效率，并表现出优异的机械性能，连续弯曲1000次（弯曲半径r = 5 mm），器件仍能保持初始效率的95%以上。

　　“除了应用于有机太阳能电池，这一低成本高性能柔性透明电极在其它柔性电子如有机发光二极管、晶体管、传感器等领域也将有极大的应用潜力。”陈永胜说。

　　据了解，该研究得到科技部、国家自然科学基金委、天津市科委和南开大学相关科技项目支持。

　　论文链接：https://www.nature.com/articles/s41928-019-0315-1