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為柔性能源應用提供新方案！
2024年06月26日 11:42:35
來源：化工儀器網(wǎng) 作者：羊舌木 點擊量：12806
中國科學院寧波材料技術(shù)與工程研究所為可拉伸有機光伏電池的研發(fā)和應用提供了新的思路。
【化工儀器網(wǎng) 項目成果】在全球氣候變化的嚴峻挑戰(zhàn)和能源危機的背景下，新能源材料及相關(guān)技術(shù)的研發(fā)顯得尤為關(guān)鍵。其中，有機光伏電池以其獨特的優(yōu)勢成為可穿戴、便攜式設(shè)備等領(lǐng)域的重要能源解決方案。中國科學院寧波材料技術(shù)與工程研究所(以下簡稱“寧波材料所”)在此領(lǐng)域取得了重要突破，為可拉伸有機光伏電池的研發(fā)和應用提供了新的思路。
寧波材料所有機光電材料與器件團隊在葛子義研究員的帶領(lǐng)下，長期致力于高效柔性有機太陽能電池材料與器件方面的研究，并在國際知名期刊Advanced Materials上發(fā)表題為“Advances in Stretchable Organic Photovoltaics: Flexible Transparent Electrodes and Deformable Active Layer Design”的綜述文章。文章系統(tǒng)總結(jié)了可拉伸有機太陽能電池的最新研究進展，特別是在柔性透明電極、有機光伏材料和幾類拉伸器件結(jié)構(gòu)設(shè)計與開發(fā)方面的成果。
有機光伏電池因成本低、質(zhì)量輕和可柔性化等特點，在可穿戴設(shè)備、便攜式電子產(chǎn)品等領(lǐng)域展現(xiàn)出廣闊的應用前景。然而，如何在保持高效率的同時實現(xiàn)優(yōu)異的力學拉伸性能，一直是制約其發(fā)展的難題。
寧波材料所的研究團隊通過開發(fā)新型光伏材料、界面層材料以及優(yōu)化器件結(jié)構(gòu)等策略，成功實現(xiàn)了有機光伏電池在光電轉(zhuǎn)換效率、機械穩(wěn)定性以及大面積制備等方面的顯著提升。
綜述文章中，作者總結(jié)了兩類拉伸有機光伏電池的結(jié)構(gòu)特征和前沿進展：結(jié)構(gòu)拉伸和本征拉伸。結(jié)構(gòu)拉伸的超薄器件通過轉(zhuǎn)移到預先拉伸的彈性襯底上，利用褶皺結(jié)構(gòu)適應形變；而本征可拉伸有機光伏電池則通過設(shè)計所有組成層均可拉伸的結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)了機械柔性的獨特優(yōu)勢。
此外，文章中還探討了最新柔性透明電極的研究進展，強調(diào)了協(xié)同增強導電性和機械柔韌性所采用的多種方法和策略。通過解構(gòu)高效高延展性光伏材料的內(nèi)在規(guī)律，文章強調(diào)了同時提升有機光伏電池光伏性能和機械柔韌性的先進策略，包括材料設(shè)計、多組分策略和結(jié)構(gòu)優(yōu)化等。
該研究的成果不僅為可拉伸有機光伏電池的研發(fā)提供了新的方向，也為柔性能源應用的發(fā)展提供了有力支持。同時，我國對新能源領(lǐng)域科技創(chuàng)新也表現(xiàn)了高度重視和大力支持，該研究得到了國家杰出青年科學基金項目(21925506)和國家自然科學基金(22309196)等項目的資助。
寧波材料所的這一突破性研究，不僅展示了我國在新能源材料領(lǐng)域的科研實力，也為全球能源危機的應對和氣候變化的減緩貢獻了重要的科學力量。未來，隨著研究的深入和技術(shù)的不斷進步，相信可拉伸有機光伏電池將在未來能源領(lǐng)域發(fā)揮更加重要的作用。
(資料參考來源：寧波材料技術(shù)與工程研究所)
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