IMEC已经展示了一个完全溶液处理的有机太阳能电池,上面有喷涂的活性层和顶部喷涂的金属顶触点。所得的电池显示出高于3%的功率转化效率,这种性能与有机层的自旋涂层和顶部接触金属的真空蒸发产生的有机太阳能电池相当。这是迈向以廉价和大区域工艺生产有机太阳能电池的重要一步。
聚合物基(有机)太阳能电池具有低成本产生和高吞吐量的希望。但是,只有在细胞的所有层都可以通过基于溶液的基于溶液的内线兼容方法沉积的情况下,这才能变得正确。IMEC的研究现在表明,喷涂是一种合适的沉积技术,可以用来沉积所有层,包括金属顶触点。
喷雾涂层是一种高速公位大区域沉积技术,可确保在具有不同形态和地形不同的各种表面上涂上理想的涂层。它经常用于工业涂料和在线沉积过程。在喷涂系统中,通过压力或超声波将墨水雾化在喷嘴处,然后通过气体朝向基板。喷涂涂层的另一个优点是它是有效的:与其他技术相比,仅浪费了少量溶液。
IMEC证明,用喷涂涂层沉积的活性层 - P3HT和PCBM的溶液显示出高于3%的功率转换效率,这种性能与自旋涂层设备相当。对于金属顶触点,IMEC用银纳米颗粒喷涂溶液。yabo214挑战是在不溶解基础层的情况下这样做,而不会因烧结银纳米颗粒所需的温度而损害它。yabo214IMEC证明,与其他技术相比,喷涂涂层大大减少了对基础层的损害。它还能够在150°C下烧结银纳米颗粒,这种温度与柔性底物的处理兼容。yabo214
IMEC上的Teamleader有机光电流动器Tom Aernouts:“有机太阳能电池的研发已经进入了我们可以考虑使用低成本的高批量制造的阶段,这对于行业对这项技术的吸收至关重要。我们的结果表明,IMEC表明IMEC具有在有机光伏研发中发挥重要作用的专业知识和专业知识。”
图1-(a)有机太阳能电池的示意图堆积,(b)SEM和(c)聚合物太阳能电池的fib/tem横截面,具有喷雾涂层的Ag顶部接触。