Appareils électroniques organiques, qui sont constitués de petites molécules ou de polymères (c'est-à-dire, substances composées principalement ou entièrement d'unités similaires liées entre elles) sont connues pour avoir plusieurs propriétés avantageuses. En réalité, l'électronique organique a des coûts de production relativement bas, ils s'intègrent facilement à d'autres systèmes et permettent une bonne flexibilité des appareils.

Malgré leurs avantages, la plupart des dispositifs optoélectroniques organiques ne fonctionnent pas aussi bien que les dispositifs construits sur des substrats rigides. Ceci est principalement dû au manque d'électrodes flexibles existantes pouvant fournir simultanément une faible résistance, haute transparence et surfaces lisses.

Avec ça en tête, des chercheurs de l'Université de Nankai en Chine ont récemment entrepris de créer de nouvelles électrodes organiques pour le photovoltaïque flexible, dispositifs qui peuvent être utilisés pour capter la lumière du soleil et la convertir en électricité. Les électrodes qu'ils ont développées, présenté dans un article publié dans Nature Électronique , ont été construits à l'aide de nanofils d'argent traités à l'eau et d'un polyélectrolyte.

Un polyélectrolyte est un polymère qui possède plusieurs groupes ionisables le long de ses molécules constitutives. Les polyélectrolytes sont largement utilisés pour des applications comprenant des agents épaississants dans les aliments et dans les adoucisseurs d'eau.

Les électrodes transparentes flexibles (FTE) présentées par les chercheurs de l'Université de Nankai ont été fabriquées via la suspension homogène dispersée dans l'eau de nanofils d'argent (AgNW) en utilisant du poly(sodium 4-styrensulfonate) (PSSNa) comme polyélectrolyte. La stratégie qu'ils ont utilisée pour construire les électrodes s'appuie sur la répulsion de charge électrostatique ionique parmi les nanofils d'argent, ce qui est dû aux propriétés spécifiques des anions PSSNa.

Il en résulte des suspensions AgNW qui ont des dispersions stables et homogènes, produisant des ETP qui sont lisses et ont des motifs en forme de grille. De façon intéressante, la même stratégie de fabrication pourrait également être utilisée pour créer des électrodes flexibles à base d'autres matériaux de remplissage conducteurs (par exemple, métaux ou carbone nanostructuré).

"En raison de la répulsion des charges électrostatiques ioniques, les nanofils forment des structures en forme de grille en une seule étape, conduisant à lisser, électrodes flexibles qui ont une résistance de feuille d'environ 10Ω ^-1 et une transmittance d'environ 92 pour cent (hors substrat), " expliquent les chercheurs dans leur article.

Dans leur étude, les chercheurs ont utilisé les électrodes flexibles qu'ils ont développées pour créer des dispositifs photovoltaïques organiques. Ils ont ensuite testé ces appareils dans une série d'expériences, obtenir des résultats très prometteurs.

"Pour illustrer le potentiel de l'approche en électronique organique, nous utilisons les électrodes flexibles pour créer des dispositifs photovoltaïques organiques, " les chercheurs ont écrit dans leur article. " Les dispositifs sont testés avec différents types de donneurs et d'accepteurs, et présentent des performances comparables à celles des appareils basés sur des électrodes rigides du commerce. Par ailleurs, les dispositifs flexibles à jonction simple et en tandem atteignent des rendements de conversion de puissance de 13,1 % et 16,5 %, respectivement."

À l'avenir, cette stratégie de fabrication en grille, des électrodes lisses et flexibles pourraient ouvrir de nouvelles, possibilités passionnantes pour le développement de l'électronique organique. En plus de leur utilisation dans les dispositifs photovoltaïques, ces électrodes pourraient être intégrées dans des diodes électroluminescentes, transistors ou autres composants électroniques.

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