过O作OC⊥AB，交AB于点C，如图所示，

则C为AB的中点，即AC=BC，

∵OA=OB，∠AOB=120°，

∴∠A=∠B=30°，

在Rt△AOC中，OA=20cm，∠A=30°，

∴OC=

1

2

OA=10cm，

根据勾股定理得：AC=

OA2-OC2

=10

3

cm，

∴AB=2AC=20

3

cm，

则S_△AOB=

1

2

AB•OC=

1

2

×20

3

×10=100

3

cm²．

故答案为：100

3