Dispositivos eletrônicos orgânicos, que são feitos de pequenas moléculas ou polímeros (isto é, substâncias compostas principalmente ou completamente por unidades semelhantes unidas) são conhecidas por terem várias propriedades vantajosas. Na verdade, eletrônicos orgânicos têm custos de produção relativamente baixos, eles são fáceis de integrar com outros sistemas e permitem uma boa flexibilidade do dispositivo.

Apesar de suas vantagens, a maioria dos dispositivos optoeletrônicos orgânicos não funcionam tão bem quanto os dispositivos construídos em substratos rígidos. Isso se deve principalmente à falta de eletrodos flexíveis existentes que podem fornecer simultaneamente baixa resistência, alta transparência e superfícies lisas.

Com isso em mente, pesquisadores da Universidade de Nankai na China decidiram recentemente criar novos eletrodos orgânicos para fotovoltaicos flexíveis, dispositivos que podem ser usados ​​para capturar a luz solar e convertê-la em eletricidade. Os eletrodos que desenvolveram, apresentado em um artigo publicado em Nature Electronics , foram construídos usando nanofios de prata processados ​​com água e um polieletrólito.

Um polieletrólito é um polímero que possui vários grupos ionizáveis ​​ao longo de suas moléculas constituintes. Os polieletrólitos são amplamente usados ​​para aplicações, incluindo agentes espessantes em alimentos e em amaciantes de água.

Os eletrodos transparentes flexíveis (FTEs) apresentados pelos pesquisadores da Universidade de Nankai foram fabricados através da suspensão homogênea dispersa em água de nanofios de prata (AgNWs) usando poli (4-estirenossulfonato de sódio) (PSSNa) como polieletrólito. A estratégia que eles usaram para construir os eletrodos aproveita a repulsão de carga eletrostática iônica entre os nanofios de prata, que se deve a propriedades específicas dos ânions PSSNa.

Isso resulta em suspensões AgNW que têm dispersões estáveis ​​e homogêneas, produzindo FTEs suaves e com padrões semelhantes a grades. Interessantemente, a mesma estratégia de fabricação também pode ser usada para criar eletrodos flexíveis com base em outros materiais de enchimento condutores (por exemplo, metais ou carbono nanoestruturado).

"Devido à repulsão de carga eletrostática iônica, os nanofios formam estruturas semelhantes a grades em uma única etapa, levando a suavizar, eletrodos flexíveis que têm uma resistência de folha de cerca de 10Ω ^-1 e uma transmitância de cerca de 92 por cento (excluindo o substrato), "os pesquisadores explicaram em seu artigo.

Em seu estudo, os pesquisadores usaram os eletrodos flexíveis que desenvolveram para criar dispositivos fotovoltaicos orgânicos. Eles então testaram esses dispositivos em uma série de experimentos, alcançando resultados muito promissores.

"Para ilustrar o potencial da abordagem em eletrônica orgânica, usamos os eletrodos flexíveis para criar dispositivos fotovoltaicos orgânicos, "os pesquisadores escreveram em seu artigo." Os dispositivos são testados com diferentes tipos de doadores e aceitadores, e apresentam desempenho comparável a dispositivos baseados em eletrodos rígidos comerciais. Além disso, dispositivos flexíveis de junção única e tandem alcançam eficiências de conversão de energia de 13,1 por cento e 16,5 por cento, respectivamente."

No futuro, esta estratégia para fabricar em forma de grade, eletrodos lisos e flexíveis podem abrir novos, possibilidades emocionantes para o desenvolvimento da eletrônica orgânica. Além de seu uso em dispositivos fotovoltaicos, esses eletrodos podem ser integrados dentro de diodos emissores de luz, transistores ou outros componentes eletrônicos.

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