【宁波晚报·甬上】可折叠能拉伸的太阳能电池在宁波研发成功,灵感来源于中国古代剪纸艺术……
近日,记者从中科院宁波材料所了解到,柔性光电材料团队成功制备了具有高度稳定性的可折叠和可拉伸太阳能电池,未来有望在便携可穿戴、柔性自供电电子系统等领域得到产业化应用。
“太阳能电池可以弯曲早已不神奇了,但相比弯曲,折叠过程中器件内受到的应力急剧增加,也更容易失效。如何实现高度可折叠太阳能电池,成为考验我们的地方。”
团队成员王维燕告诉记者,他们通过超薄衬底来降低器件在折叠时受到的应力,结合采用氧化物/超薄银金属/氧化物可折叠透明电极,实现了具有高度稳定性的可折叠薄膜太阳能电池,解决了这一难题。此外,可折叠薄膜太阳电池采用低成本、质轻、可降解的纸基衬底,纸基钙钛矿电池光电转换效率达13.19%,为文献报道的纸基太阳电池最高效率。
而在如何提高太阳能电池的拉伸性能方面,他们也有创新。王维燕说:“我们受中国古代剪纸艺术启发,与苏州协鑫纳米科技有限公司和浙江大学合作,采用剪纸结构设计,使得整个器件在大拉伸应变下受到的应力指数级降低。”
这样的做法,在国内尚属首次。实验数据显示,基于剪纸结构的钙钛矿电池可以耐150%应变下稳定拉伸1000次,还具有扭曲(角度可达450°)、弯折(半径可低至0.5mm)等变形能力,这为设计其它可变形光电器件提供了方法。
可以变形的太阳能电池,拥有广泛应用前景。比如,可以贴在建筑、交通设施或可穿戴设备的表面,赋予传统产品新功能,也可以作为柔性功率源与其它柔性光电器件集成,形成自供电的柔性电子系统,“目前,我们正在进行大面积太阳能组件的研发,同时还正在寻求合作单位,将可变形太阳能电池应用到可穿戴产品中去,推向真正的产业化。”
宁波材料所和苏州一公司正合作研发大面积可弯折太阳能电池。
记者:王心怡 通讯员:高晓静
(原文发布于2020年4月29日《宁波晚报》甬上客户端)
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