[发明专利]降低凹印银线电极粗糙度的方法及其应用

说明书

本发明公开了一种降低凹印银线电极粗糙度的方法及其应用。所述降低凹印银线电极粗糙度的方法包括：采用凹版印刷方式制作银线电极，所述银线电极包括银纳米线网络结构；在所述银线电极表面涂布包含功能材料的流体，并至少使所述功能材料填补所述银线电极表面的凹下区域，从而使所述银线电极的表面粗糙度(RMS)降低到5nm以下。本发明可以有效降低凹版印刷银线电极的表面粗糙度，使得银线电极既可以由凹版印刷法直接图案化和大批量制备，又能很好的满足制备高性能柔性有机太阳能电池的要求，有利于后续将柔性有机太阳能电池的整个制备过程整合，实现柔性有机太阳能电池的高效、高质量、低成本的生产。

技术领域

本发明具体涉及一种降低凹印银线电极粗糙度的方法及其应用，例如在制备柔性有机太阳能电池中的应用。

背景技术

柔性有机太阳能电池是太阳能电池发展的一个重要方向，存在巨大的应用潜能。柔性透明电极是柔性有机太阳能电池发展的一个重要的前提。传统的ITO材料存在致命的缺陷，例如易碎，难以柔性化。为了制备高性能的柔性透明电极，人们研究了石墨烯、碳纳米管、导电聚合物、金属栅格、银纳米线等材料。由于银纳米线同时具有高的导电性、高的透过率、弯折性能优异和可溶液化卷对卷大批量制备等优势，受到了人们广泛的关注研究，成为制备柔性透明电极最热门的材料。

目前用于制备柔性有机太阳能电池的银线电极通常是采用旋涂法制备的。旋涂法制备的银线电极不能图案化，而需要经过刻蚀图案化后才可以用于制备有机太阳能电池，而且旋涂法也很难大面积大批量制备银线电极。

有研究人员采用了凹版印刷方法制备形成银线电极，其优点在于，可以预先图案化，并且可以大面积大批量制备银线电极。但是，与目前常见的狭缝涂布(slot die)、旋涂等工艺相比，凹版印刷采用了“网点式”的设计，即银纳米线油墨先被装入一个个独立的网穴，然后才在衬底上实现重新融合，其成膜品质取决于这些网点重新融合的效果，有较大的概率在100-200微米尺度出现周期性的不均匀现象，而且凹版印刷的银线电极的粗糙度较大(实质上是一种空心的导电网络，高低落差超过100nm)，因此不适合用于制备柔性有机太阳能电池。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种降低凹印银线电极粗糙度的方法及其在制备柔性有机太阳能电池中的应用，从而克服现有技术的不足。

为实现前述发明目的，本发明采用的技术方案包括：

本发明实施例提供了一种降低凹印银线电极粗糙度的方法，其包括：

采用凹版印刷方式制作银线电极，所述银线电极包括银纳米线网络结构；

在所述银线电极表面涂布包含功能材料的流体，并至少使所述功能材料填补所述银线电极表面的凹下区域，从而降低所述银线电极的表面粗糙度。

进一步的，所述银线电极的表面粗糙度(RMS)被降低到5nm以下。

在一些实施方式中，所述降低凹印银线电极粗糙度的方法具体包括：在所述银线电极表面涂布包含功能材料的流体，使所述功能材料填补所述银线电极表面的凹下区域并且还在银线电极表面形成功能材料层。

本发明实施例还提供了一种柔性有机太阳能电池的制备方法，包括分别制作第一电极、活性层和第二电极的步骤；其中，制作所述第一电极和第二电极中任一者的步骤包括：

采用凹版印刷方式制作形成银线电极，所述银线电极包括银纳米线网络结构；

在所述银线电极表面涂布包含功能材料的流体，使功能材料填补所述银线电极表面的凹下区域并且还在银线电极表面形成功能材料层。

在一些实施方式中，所述功能材料层表面平整。

本发明实施例还提供了由前述任一种方法制备形成的柔性有机太阳能电池。