中科院宁波材料所:杭州湾研究院成功研发可“变形”太阳能电池

  • 2020年05月17日
  • 作者: 杭州湾研究院

    杭州湾研究院

    杭州湾研究院,中科院宁波材料所

    中科院宁波材料所

图片来源:互联网

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日前,从中科院宁波材料所杭州湾研究院获悉,隶属该研究院的柔性光电材料团队通过器件结构设计结合柔性替代材料的办法,成功制备了具有高度稳定性的可折叠和可拉伸纸基太阳能电池,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。

柔性太阳能电池具有低成本、高功率质量比、可变形等优点。但是,开发具有高度稳定性的可折叠、可拉伸太阳能电池是个巨大的挑战。“相比弯曲时受到毫米曲率半径下弯折,折叠时器件经历的是亚毫米极端曲率半径下弯折,器件内应力急剧增加,极易导致电池失效。”团队相关负责人介绍,通过采用超薄衬底降低器件在折叠时受到的应力,并结合采用氧化物/超薄银金属/氧化物可折叠透明电极代替氧化铟锡脆性电极,实现了可折叠有机、钙钛矿电池。

受中国古代剪纸艺术启发,该团队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,从而实现了耐200%拉伸应变,同时150%应变下可稳定拉伸1000次的钙钛矿电池。此外,基于剪纸结构的钙钛矿电池还具有扭曲、弯折等变形能力。这类基于剪纸结构的钙钛矿电池具有变形能力强和制造工艺简单等优势。

据了解,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他柔性光电器件集成,形成自供电的柔性电子系统。”该负责人介绍。

来源:浙江省科技厅

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