Réseaux de nanofils d’argent stables, hautement conducteurs et orthogonaux via un traitement zwitterionique

Les nanofils d’argent (AgNW) sont les électrodes transparentes les plus importantes pour l’optoélectronique flexible. Leur rapport d’aspect élevé et leur nature métallique les font avoir tendance à s’agréger et à produire des films conducteurs inhomogènes, ce qui nuit aux performances du dispositif. Ici, une molécule zwitterionique a été introduite dans des suspensions AgNWs pour remédier à ces inconvénients. La partie anionique de la molécule zwitterionique absorbe à la surface des AgNW, tandis que les cations aident à la dispersion homogène des AgNW dans les suspensions. Plus important encore, les cations génèrent la répulsion électrostatique, qui oblige les AgNW à former des réseaux orthogonaux avec des angles de coupure approchant 90o. Ces réseaux AgNWs parfaits ont montré des performances photoélectriques supérieures (avec une résistance de feuille d’environ 11,8 Ω cm-2 et une transmission à 550 nm d’environ 94,4%) et une excellente stabilité au stockage. Comme démonstration de leur application, une électrode transparente flexible via semi-encastrer les réseaux AgNWs dans un substrat de polyimide a été fabriquée et appliquée dans des cellules solaires organiques flexibles, qui présentent une stabilité mécanique supérieure (maintien de > 92 % de l’efficacité initiale après 30 000 cycles de flexion à un petit rayon de 1 mm). Par conséquent, des réseaux AgNWs stables, hautement conducteurs et orthogonaux peuvent être obtenus via un traitement zwitterionique et montrent le potentiel de l’optoélectronique flexible.