基于自组装修饰银纳米线透明电极的柔性有机太阳能电池

银纳米线(AgNWs)透明电极具有出色的挠曲性和高电导率,是一类非常有潜力的柔性透明电极材料.然而AgNWs透明电极还存在表面粗糙度大、与衬底的附着力差、表面功函数与活性层能级不匹配等问题.针对上述问题,采用刮涂方法将AgNWs嵌入聚酰亚胺薄膜中,获得表面平整的AgNWs柔性透明电极,并通过Ag与巯基基团相互作用将五氟苯硫酚自组装到AgNWs电极表面,使AgNWs电极表面功函数从未处理的-4.88 eV提高到-5.06 eV,从而使其与活性层能级更加匹配.利用该电极作为柔性透明电极,在不采用任何阳极界面层的情况下制备的柔性有机太阳能电池最佳能量转换效率达到11.77%.本工作为AgNWs柔性电极的制备及功函数调控提供了新的研究思路,并为发展基于AgNWs柔性电极的高效柔性有机太阳能电池提供了一种简单有效的解决方案.     

基于微纳银透明电极的柔性有机太阳能电池研究进展

高性能的柔性透明电极是实现高效柔性有机太阳能电池的关键因素之一.以银为代表的微纳金属透明电极,如网格银以及银纳米线等,具有高导电性、高透光性、优异的耐机械弯曲性以及低成本等特点,是柔性有机太阳能电池中常用的透明电极材料.在近10年的研究中,基于微纳银透明电极的柔性有机太阳能电池实现了光电转换效率的不断突破.本文首先介绍了网格银与银纳米线的几种不同的制备方法;接着对银纳米线薄膜导电性的优化方法进行了总结,并综述了基于微纳银透明电极的柔性有机太阳能电池的研究进展;最后对基于微纳银透明电极的高效柔性有机太阳能电池的后续研究所面临的挑战进行了展望.     

柔性钯-银纳米线电极用于非酶葡萄糖检测

糖尿病现已成为困扰全球人类健康的突出问题。微创检测血糖给患者带来不便和痛苦,而可穿戴无创血糖检测正成为研究和关注的热点。采用聚二甲基硅氧烷(Polydimethylsiloxane,PDMS)为柔性基底,以均匀涂布的银纳米线(Silver nanowires, AgNWs)为导电层,利用电化学方法将钯纳米粒子均匀沉积在AgNWs上,制备出不同沉积圈数的新型钯-银纳米线(Pd-AgNWs)柔性电极。以其作为工作电极,采用循环伏安法检测葡萄糖,发现沉积25圈钯的Pd-AgNWs电极在葡萄糖检测中具有最佳的电化学响应。优化了检测葡萄糖的实验条件,采用电流-时间法检测葡萄糖的两段线性范围分别为0.02～0.5 mmol/L和1～4 mmol/L,检出限为1μmol/L(S/N=3),响应灵敏度为33.18μA/cm²(mmol/L)。此电极表现出良好的重现性、稳定性和选择性,在无创唾液葡萄糖检测中具有良好的应用前景。     

单晶二氧化钛纳米线的制备及其在柔性染料敏化太阳能电池中的应用

采用强碱水热法制备单晶二氧化钛纳米线(SCTNW),在高压高温和强碱作用下,二氧化钛颗粒的(010)晶面被NaOH溶液侵蚀,生成钛酸钠(Na2Ti4O9);经过酸洗后,生成钛酸水合物(H2Ti4O9·H2O),钛酸水合物之间通过氢键连接成线状;烧结失水后,最终形成SCTNW.通过透射电子显微镜(TEM)、选区电子衍射(SAED)、X射线能量散射谱(EDS)和X射线衍射(XRD)等手段进行表征和测试,分析了SCTNW的形成过程,探讨了水热时间对SCTNW形成的影响;将获得的SCTNW共混在二氧化钛纳米颗粒的胶体中,采用刮涂法在柔性钛箔上制备了染料敏化太阳能电池(DSSC)光阳极,通过扫描电子显微镜(SEM)、交流阻抗谱(EIS)、紫外-可见(UV-Vis)分光光度计和电池光电性能等表征和测试,探讨了SCTNW的共混量对柔性DSSC光电性能的影响.实验结果表明:当共混7.5%(w)的SCTNW时,所制备的柔性DSSC在100mW·cm-2模拟太阳光照下,光电转换效率达到6.48%.     

银纳米线透明导电膜的制备及其在印刷电子中的应用

透明导电膜广泛应用于光电器件中,其性能影响着器件的整体性能。近年来,研究者们开发了许多基于纳米材料的透明导电膜,其中银纳米线透明导电膜整体性能优异,有可能取代目前应用最多的ITO导电膜。本文通过分析近年来国内外针对银纳米线透明导电膜开展的研究工作,总结了提高银纳米线透明导电膜综合性能的方法,并综述了其在触控显示、太阳能电池、有机发光二极管中的应用。     

基于碳基透明电极的柔性有机电致发光二极管

随着消费升级和5G技术的发展,显示技术正朝着超高分辨率、大尺寸、轻薄、柔性和低成本方向蓬勃发展.有机发光二极管(OLED)具有自发光、超薄、节能、大面积、易实现柔性及三维显示等优点,是最具竞争力的颠覆性显示技术.柔性透明电极材料对实现可弯曲、可折叠、可穿戴柔性OLED至关重要.而传统的氧化铟锡(ITO)电极弯折易碎、原...     

化学剥离碳化钛纳米片辅助合成可控尺寸的银纳米线

银纳米线(Ag NWs)是制备柔性透明电极(TCs)的重要材料,但目前使用多元醇还原法合成的Ag NWs直径较大,影响所得Ag NWs薄膜的光学和电学性能.本文利用MXene辅助合成Ag NWs,通过控制纳米片尺寸实现了不同直径Ag NWs的生长.利用高分辨透射电子显微镜(HRTEM)研究了其生长机制,揭示了MXene同时作为还原剂和成核剂的重要作用.本工作发现MXene作为一种新型二维层状材料可用于辅助合成高质量Ag NWs,使其有望成为新一代高性能柔性透明电极材料.     

高分子柔性电极的制备与保护能力测定

应用乙烯基共聚物加导电填料制备可任意改变形状的柔性电极,对电极的电阻进行了测定。并在几种溶液中,以柔性电极为辅助阳极,对碳钢进行外加电流的阴极保护,测定了柔性电极的保护能力。     

聚合物石墨复合电极用于壬基酚的分析

以甲基丙烯酸甲酯(MMA)预聚物作为石墨粉的粘合剂,制备了一种电化学性能优越的聚合物石墨复合电极(PMMA-CPE),该电极能有效改善传统碳糊电极(CPE)的机械强度,提高检测重现性和电极表面电子传递速率。采用循环伏安法、计时库仑法研究了壬基酚(nP)在PMMA-CPE上的电化学行为,并考察了支持电解质、扫速、pH值等对测定的影响。实验结果表明nP在PMMA-CPE上是受吸附控制的完全不可逆的2电子2质子的电极过程。在最优条件下,采用安培检测法测得nP的氧化峰电流与其浓度在5.0×10-8～7.0×10-7mol/L和9.0×10-7～3.0×10-5mol/L范围内呈良好的线性关系,检出限(S/N=3)为6.62×10-9mol/L。该方法简便、快速,用于实际水样及土壤样品中痕量nP的分析检测,加标回收率为94%～103%。     

柔性染料敏化太阳能电池*

本文介绍了染料敏化太阳能电池的工作原理,对其重要研究方向——柔性染料敏化太阳能电池的关键组成部分：光阳极、对电极和电解质等的国内外研究进展进行了评述,分析当前研究过程中存在的问题,并提出提高柔性染料敏化太阳能电池光电转换效率和长期稳定性的对策,对其未来的发展进行了展望.     

Manipulating Nanowire Assembly for Flexible Transparent Electrodes

Manipulating nanowire assembly could help the design of hierarchical structures with unique functionalities. Herein, we first report a facile solution‐based process under ambient conditions for co‐assembling two kinds of nanowires which have suitable composition and functionalities, such as Ag and Te nanowires, for the fabrication of flexible transparent electrodes. Then Te nanowires can be etched away easily, leaving Ag nanowire networks with controllable pitch. By manipulating the assembly of Ag and Te nanowires, we can precisely tailor and balance the optical transmittance and the conductivity of the resulting flexible transparent electrodes. The network of Ag nanowires which have tunable pitch forms a flexible transparent conducting electrode with an averaged transmission of up to 97.3 % and sheet resistances as low as 2.7 Ω/sq under optimized conditions. The work provides a new way for tailoring the properties of nanowire‐based devices.     

双面进光太阳能电池透明对电极研究进展

近年来,太阳能电池（包括染料敏化、量子点敏化及钙钛矿太阳能电池）因其成本低、质量轻、效率高受到研究人员的广泛关注.双面进光太阳能电池是太阳光能通过光阳极以及透明对电极同时入射的器件,是近年来扩宽太阳能电池光利用率及能效以达到提高器件光电性能的主要手段,其中透明对电极的性能直接影响器件的背面进光效率,因此研究对电极对提高双面进光太阳能电池光电转化效率十分必要.本文针对传统对电极透光性低,成本高,光利用率低等问题,与双面进光的高光电转换效率以及低成本等特点对比,综合分析了透明对电极材料的选择及界面修饰改性等对双面进光染料敏化、量子点敏化及钙钛矿太阳能电池光电性能的影响及其应用前景.     

柔性染料敏化太阳电池*

染料敏化太阳电池（dye-sensitized solar cell, DSSC）是一种新型太阳电池。其中柔性DSSC研究在追求太阳电池的新型用途和低成本化方面起着重要作用。本文综述了柔性DSSC国内外最新的研究成果,重点介绍了柔性DSSC的特点,柔性基板的选择及针对基板所制作的不同结构的电池,还介绍了纳米晶TiO₂ 薄膜的低温制备技术,如热液法、低温烧结法、电泳沉积法、化学气相沉积法、微波照射法、加压法等方法及柔性对电极的制备新技术。最后,对柔性DSSC的应用前景进行了展望。     

Solution-Processed Silver Nanowire as Flexible Transparent Electrodes in Organic Solar Cells

Organic solar cells(OSCs)have attracted much attention due to their advantages in fabricating flexible and semi-transparent devices.Especially,the light weight,...     

聚合物／石墨复合材料电极及其在银离子测定中的应用

用石墨粉填充苯乙烯－丙烯腈共聚树脂（ＡＳ树脂），挤出成型，制取ＡＳ树脂／石墨复合导电材料电极．用红外光谱、循环伏安等手段表征了电极的结构及特性．电极对测定Ａｇ＋有较好的选择性、稳定性和再现性，并较一般玻碳电极更易化学修饰     

Transparent Electronic Skin Device Based on Microstructured Silver Nanowire Electrode

Transparent, flexible electronic skin holds a wide range of applications in robotics, humanmachine interfaces, artificial intelligence, prosthetics, and health monitoring. Silver nanowire are mechanically flexible and robust, which exhibit great potential in transparent and electricconducting thin film. Herein, we report on a silver-nanowire spray-coating and electrodemicrostructure replicating strategy to construct a transparent, flexible, and sensitive electronic skin device. The electronic skin device shows highly sensitive piezo-capacitance response to pressure. It is found that micropatterning the surface of dielectric layer polyurethane elastomer by replicating from microstructures of natural-existing surfaces such as lotus leaf, silk, and frosted glass can greatly enhance the piezo-capacitance performance of the device. The microstructured pressure sensors based on silver nanowire exhibit good transparency, excellent flexibility, wide pressure detection range (0-150 kPa), and high sensitivity (1.28 kPa^-1).     

Polymer Electron Acceptors Based on Fluorinated Isoindigo Unit for Polymer Solar Cells

Most of efficient polymer electron acceptors for polymer solar cells (PSCs) are based on naphthalene diimide or perylene diimide as the electron deficient building block. In this paper, for the first time, we report polymer electron acceptors based on fluorinated isoindigo (F‐IID) as the electron deficient building block. We synthesized two polymer electron acceptors consisting of alternating F‐IID unit and thiophene/selenophen unit. They show low‐lying LUMO/HOMO energy levels of –3.69/–5.69 eV, high electron mobilities of 1.31×10^–5 cm²·V^–1·s^–1 and broad absorption spectra with the optical bandgap of 1.61 eV. PSC devices using the two F‐IID‐based polymers as polymer electron acceptors show encouraging power conversion efficiencies (PCEs) of up to 1.50% with an open‐circuit voltage (V_OC) of 0.97 V, a short‐circuit current density (J_SC) of 2.91 mA·cm^–2, and a fill factor (FF) of 53.2%. This work suggests a new kind of polymer electron acceptors based on F‐IID unit.     

Composite Electrode SnO2／TiO2 for Dye-Sensitized Solar Cells

Composite nanoporous electrode SnO2/TiO2 was fabricated for the dye sensitized solar cell (DSSC) with N3 (Cis-Ru). After introducing of TiO2, the open-circuit photovoltage (Voc) was higher than that of the pure SnO2 electrode, while short-circuit photocurrent (Isc) was varied with the ratio of the TiO2. Appropriate content of the TiO2 can be beneficial to the efficiency of the solar cell, and it gives negative impact on the composite electrode when the content of TiO2 is higher.     

硫化银/凹凸棒的Ag+选择电极

以硝酸银、凹凸棒石和硫代乙酰胺为原料制得硫化银/凹凸棒-Ag₂S/ATT电极,并探讨了硫代乙酰胺配比、增塑剂用量、膜厚度以及溶液pH值等因素对电极性能的影响. 结果表明,新型银离子选择电极有较好的能斯特响应,其响应斜率48.0 mV·decade^-1,Ag⁺浓度线性响应范围1.0×10^-1 ~ 1.0×10^-6 mol·L^-1. 在pH = 2.0 ~ 8.0溶液中该电极电势可稳定72 h,对常见阳离子如Na⁺、Ca²⁺、Fe²⁺、Cu²⁺等呈现较强的抗干扰能力.