Vers des cellules solaires organiques totalement imprimables en roll-to-roll : optimisation de la couche de transport d'électrons imprimée en taille-douce

Pour les cellules solaires organiques flexibles entièrement imprimées en roll-to-roll (R2R), la robustesse mécanique et la compatibilité des couches interfaciaires avec la couche active et les électrodes supérieures restent des défis majeurs. Dans ce travail, nous présentons un matériau de couche de transport d'électrons (ETL) basé sur la polyéthylèneimine chélatée aux ions zinc (PEI-Zn) qui combine robustesse mécanique, performance et compatibilité avec l'impression roll-to-roll. La formulation PEI-Zn est adaptée à un procédé industriel d'impression en taille-douce en utilisant l'éthanol comme solvant de traitement et en affinant les paramètres du procédé d'impression ainsi que la formulation de l'encre. La scalabilité du matériau ETL PEI-Zn et du procédé d'impression en taille-douce est démontrée par l'impression R2R de couches ETL PEI-Zn sur plusieurs centaines de mètres sur un substrat flexible. Des cellules solaires organiques non-fullerène entièrement imprimables avec ETL PEI-Zn imprimée en taille-douce R2R et couche active PM6:Y12 sont fabriquées entièrement en conditions ambiantes, conservant un facteur de remplissage élevé de 65 %.