Dispositivi elettronici organici, che sono fatti di piccole molecole o polimeri (cioè, sostanze composte principalmente o completamente da unità simili legate tra loro) sono note per avere diverse proprietà vantaggiose. Infatti, l'elettronica organica ha costi di produzione relativamente bassi, sono facili da integrare con altri sistemi e consentono una buona flessibilità del dispositivo.

Nonostante i loro vantaggi, la maggior parte dei dispositivi di optoelettronica organica non funziona così bene come i dispositivi costruiti su substrati rigidi. Ciò è dovuto principalmente alla mancanza di elettrodi flessibili esistenti in grado di fornire contemporaneamente una bassa resistenza, elevata trasparenza e superfici lisce.

Con questo in testa, i ricercatori della Nankai University in Cina hanno recentemente deciso di creare nuovi elettrodi organici per il fotovoltaico flessibile, dispositivi che possono essere utilizzati per catturare la luce solare e convertirla in elettricità. Gli elettrodi che hanno sviluppato, presentato in un articolo pubblicato in Elettronica della natura , sono stati costruiti utilizzando nanofili d'argento lavorati ad acqua e un polielettrolita.

Un polielettrolita è un polimero che ha diversi gruppi ionizzabili lungo le sue molecole costituenti. I polielettroliti sono ampiamente utilizzati per applicazioni che includono agenti addensanti negli alimenti e negli addolcitori d'acqua.

Gli elettrodi trasparenti flessibili (FTE) presentati dai ricercatori della Nankai University sono stati fabbricati tramite la sospensione omogenea dispersa in acqua di nanofili d'argento (AgNWs) utilizzando poli(sodio 4-stirensolfonato) (PSSNa) come polielettrolita. La strategia utilizzata per costruire gli elettrodi sfrutta la repulsione della carica elettrostatica ionica tra i nanofili d'argento, che è dovuto a proprietà specifiche degli anioni PSSNa.

Ciò si traduce in sospensioni AgNW che hanno dispersioni stabili e omogenee, producendo FTE lisci e con schemi simili a griglia. interessante, la stessa strategia di fabbricazione potrebbe essere utilizzata anche per creare elettrodi flessibili basati su altri materiali di riempimento conduttori (ad es. metalli o carbonio nanostrutturato).

"A causa della repulsione della carica elettrostatica ionica, i nanofili formano strutture a griglia in un unico passaggio, portando a liscia, elettrodi flessibili che hanno una resistenza di foglio di circa 10Ω ⁻¹ e una trasmittanza di circa il 92 percento (escluso il substrato), " hanno spiegato i ricercatori nel loro articolo.

Nel loro studio, i ricercatori hanno utilizzato gli elettrodi flessibili che hanno sviluppato per creare dispositivi fotovoltaici organici. Hanno quindi testato questi dispositivi in ​​una serie di esperimenti, ottenendo risultati molto promettenti.

"Per illustrare le potenzialità dell'approccio nell'elettronica organica, usiamo gli elettrodi flessibili per creare dispositivi fotovoltaici organici, " hanno scritto i ricercatori nel loro articolo. "I dispositivi sono testati con diversi tipi di donatori e accettori, e mostrano prestazioni paragonabili a dispositivi basati su elettrodi rigidi commerciali. Per di più, i dispositivi flessibili a giunzione singola e tandem raggiungono efficienze di conversione di potenza del 13,1 percento e del 16,5 percento, rispettivamente."

Nel futuro, questa strategia per fabbricare a griglia, elettrodi lisci e flessibili potrebbero aprire nuovi, possibilità entusiasmanti per lo sviluppo dell'elettronica organica. Oltre al loro utilizzo nei dispositivi fotovoltaici, questi elettrodi potrebbero essere integrati all'interno di diodi emettitori di luce, transistor o altri componenti elettronici.

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