南昌大學研發EVA聚合物材料基空穴傳輸層,用於鈣鈦礦柔性太陽能電池

2021-01-08 網易

2020-08-24 21:31:04　來源: CINNO

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　　CINNO Research產業資訊，由中國南昌大學領導的一組研究人員測試了一種聚合物基空穴傳輸層，期間研究人員將這種材料用於柔性鈣鈦礦太陽能電池的製作，並用膠將其貼附到活性鈣鈦礦（Active Perovskite）上。基於此，該團隊實現了可穿戴太陽能應用電池的模塊化，他們表示這種設計的靈感來自人體椎骨的結構和運動形式。

　　

　　圖1. 研究人員受椎骨結構啟發設計的可擴展柔性鈣鈦礦太陽能電池

　　根據外媒Perovskite-info報導，該小組報告說，他們製作的太陽能電池的尺寸為1.01cm，效率穩定在19.87％左右。研究人員室溫下對該電池在一個太陽照度下（One-sun illumination）進行了3000小時的陽光照射測試，最終效率仍保留了初始效率的85％。

　　根據該小組的介紹，這樣的實驗結果得益於一種稱為PEDOT：EVA的聚合物材料（界面層）的使用，該界面層被粘在了鈣鈦礦膜和氧化銦錫電極之間。這種設計不僅有助於在鈣鈦礦層均勻地形成晶體，另外還有助於改善本身很脆的ITO層。

　　該小組還使用這些電池製造了一個36平方釐米的柔性模塊，該模塊的效率穩定在14.91％。

　　研究人員說，在開發這些太陽能電池並提升其柔性屬性時，他們從人類的椎骨結構中獲得靈感。「在自然界中，堅固而又具柔性的骨架讓人類的身體慢慢適應了各種複雜的運動，」論文指出，「受到生物結晶和柔性結構的啟發，我們通過細乳液合成了PEDOT：EVA油墨。」

　　對比看，科學家們還進一步認為，PEDOT：EVA層與椎骨關節中的軟骨起著一樣的作用，他們有助於均勻地分散受力進而保護鈣鈦礦和ITO層免受運動過程中的應力破壞。

　　進一步的顯微鏡成像也展示了這種方案放大後的應用潛力，該小組認為這將為柔性可穿戴電子設備的開發開闢新途徑。

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