狭缝涂布大面积氧化锌薄膜的制备及其在柔性有机太阳能电池中的应用

发展有机太阳能电池的印刷法制备技术是实现有机光伏产业化的关键。在有机光伏器件中,氧化锌是常用的电子传输层材料。氧化锌纳米粒子在印刷过程中的自聚集,以及大面积薄膜干燥的不均匀,严重影响了大面积印刷有机光伏器件的性能。通过调控氧化锌墨水溶剂和引入墨水分散添加剂,获得一种适用于大面积涂布的氧化锌纳米墨水。其中复合溶剂的使用调控了氧化锌墨水的流变特性,进而改善了涂布薄膜中的边缘效应;而乙醇胺添加剂的引入解决了墨水在存放和印刷过程中的聚集问题。该墨水具有18个月以上保存稳定性,以及优异的狭缝涂布适印性。基于上述墨水,采用狭缝涂布方法制备获得的100×100 mm²尺寸的大面积涂布薄膜具有优异的均匀性。将印刷的大面积氧化锌薄膜作为柔性有机太阳能电池的电子传输层,获得1 cm²柔性有机太阳能电池的效率超过了14%,同时表现优异的重复性。