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超酷的发明 苏州大学研发出柔性有机太阳能电池

将柔性有机太阳能电池赋形到背包上,并与手机充电系统集成,在室外太阳光下就能实现连续充电功能,4-5个小时就可以给手机充满电。在野外徒步或野外作战过程中,这样的应急发电装置是不是很酷很实用?

这项超酷的发明来自苏州大学材料与化学化工学部硕士研究生陈潇斌等多位同学组成的科研队伍。他们在李永舫院士团队李耀文教授的指导下,花费一年多时间研发出这款柔性透明电极,并制备出柔性太阳能电池。该项研究成果“基于离子液体制备透明柔性电极的方法及柔性太阳能电池”已成功申请国内和国际两项发明专利,并在材料类顶级期刊上成功发表两篇高水平论文。

不同于目前商业化易脆的氧化铟锡电极,陈潇斌团队选用了新型银纳米线透明电极,仔细观察电极会发现,这种柔性电极几乎是透明的。陈潇斌还告诉记者,针对导电性能差的难题,他们使用了离子液体原位还原银离子为银纳米颗粒,电极在保持高透过率的同时能兼顾低面电阻。“针对弯曲性能差的难题,我们使用银纳米颗粒和铝掺杂的氧化锌提升电极弯曲性能,明显优于氧化铟锡电极,该柔性电极也是制备高性能柔性电池的必备门槛。”

目前,市场上主流的柔性太阳能电池为多晶硅和铜铟镓硒太阳能电池,这类电池使用高温溅射的制备工艺,用柔性钢板作为衬底,生产成本高,并且在生产过程中消耗大量人力物力,容易造成环境污染。与之相比,柔性有机太阳能电池用塑料作为基底,可任意弯曲折叠,甚至可以对折。“并且这种太阳能电池使用溶液印刷法制备,工艺简单,在大批量生产过程中可以使用卷对卷大面积印刷,很大程度上节约了生产成本,这都是传统柔性太阳能电池无法实现的。”陈潇斌介绍道。

据了解,由于柔性有机太阳能电池具有轻质便携、高柔韧性、可卷曲的特点,应用范围十分广泛。在中低端市场中可用于小型充电集成系统等,如与手机充电系统集成、与背包等野外露营设备充电系统集成等;在高端市场主要包括与建筑光伏一体化的集成,以及在新能源汽车上的应用等;此外还可快速在野外复杂环境中实现小型、便携式分布式充电站的建立。

关键词: 苏州大学 柔性有机 太阳能电池 手机充电

责任编辑:Rex_01

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