全喷墨打印有机光伏电池阵列的制造及其在柔性电子领域适用性的评估

摘要： 依赖可再生能源的电能生产正因绿色可持续性而快速增长并备受关注。太阳作为光伏设备发电的近乎无限的可再生能源来源，对环境影响较小。另一方面，有机光伏（OPV）电池具有机械柔韧性、溶液可加工性、环保性和轻质等优势。本研究展示了基于传统架构、利用工业平台喷墨打印技术制造印刷OPV器件阵列的工艺路线。喷墨技术目前被视为最成熟的数字制造技术之一，因其固有的叠加特性和最终阶段定制灵活性（若目标是获得定制设计器件）。本文精心选用市售电子功能墨水，通过验证OPV材料堆叠与器件架构的兼容性来阐明其重要性。主要成果是在常压环境下，采用喷墨技术在柔性聚合物薄膜上批量制备了1500个不同尺寸的OPV器件。研究发现，通过正确选择功能材料和架构，可实现超过85%的制造良率，这体现了喷墨技术的高重复性、沉积精度和工艺稳定性。