Из обработанных водой серебряных нанопроводов изготовили гибкие органические электроды

Ученые из Нанкайского университета изготовили новые органические электроды для гибких фотоэлектрических устройств, превращающих солнечный свет в ток. Устройства состоят из обработанных водой серебряных нанопроводов и полиэлектролита.

Результаты исследования представлены в Nature Electronics, сообщает techxplore.com. Органические электронные устройства, сделанные из мелких молекул или полимеров, имеют несколько положительных свойств. Их дешево изготавливать и легко интегрировать в другие системы, обеспечивая их гибкость. Но большая часть органических оптоэлектронных изделий работает хуже аналогов на жестких основаниях. Им не хватает гибких электродов, способных одновременно обеспечивать низкое сопротивление, высокую производительность и гладкую поверхность.

Команда из Нанкайского университета изготовила такое устройство. Гибкий прозрачный электрод (ГПЭ) был сделан из распределенной в воде однородной суспензии серебряных нанопроводов и полиэлектролита – полимера с несколькими ионизируемыми группами вдоль молекул. В данном случае использовался поли (4-стиролсульфонат натрия) (PSSNa).

Получить электроды позволило ионное электростатическое отталкивание зарядов в серебряных нанопроводах за счет специфических свойств анионов PSSNa. В результате суспензии со стабильным, однородным распределением обеспечивали ГПЭ с гладкими, похожими на жесткие рельефами.

Стратегия также может использоваться для создания гибких электродов из других проводящих заполняющих материалов, вроде металлов или наноструктурного углерода.

«Благодаря ионному электростатическому отталкиванию зарядов, нанопровода формируют напоминающие жесткие структуры за один шаг. Получившиеся гладкие, гибкие электроды имеют поверхностное сопротивление около 10Ω⁻¹ и светопроницаемость порядка 92%, исключая подложку», — объяснили авторы.

Ученые использовали ГПЭ в органических фотоэлектрических устройствах. Серия опытов дала многообещающие результаты.

«Устройства протестировали с разными типами доноров и акцепторов. Производительность соответствовала показателям систем на основе стандартных жестких электродов. Эффективность преобразования света одинарных и парных устройств достигала 13,1% и 16,5% соответственно», — сообщили авторы.

В будущем стратегия позволит изготавливать органические электроды для фотоэлектрических систем, светодиодов, транзисторов и других структур.