寧波：中科院寧波材料所杭州灣研究院成功研發(fā)可“變形”太陽能電池

:日前，從中科院寧波材料所杭州灣研究院獲悉，隸屬該研究院的柔性光電材料團(tuán)隊(duì)通過器件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)結(jié)合柔性替代材料的辦法，成功制備了具有高度穩(wěn)定性的可折疊和可拉伸紙基太陽能電池，未來有望在便攜可穿戴、柔性自供電電子系統(tǒng)等領(lǐng)域得到產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用。

柔性太陽能電池具有低成本、高功率質(zhì)量比、可變形等優(yōu)點(diǎn)。但是，開發(fā)具有高度穩(wěn)定性的可折疊、可拉伸太陽能電池是個(gè)巨大的挑戰(zhàn)?！跋啾葟澢鷷r(shí)受到毫米曲率半徑下彎折，折疊時(shí)器件經(jīng)歷的是亞毫米極端曲率半徑下彎折，器件內(nèi)應(yīng)力急劇增加，極易導(dǎo)致電池失效?！眻F(tuán)隊(duì)相關(guān)負(fù)責(zé)人介紹，通過采用超薄襯底降低器件在折疊時(shí)受到的應(yīng)力，并結(jié)合采用氧化物/超薄銀金屬/氧化物可折疊透明電極代替氧化銦錫脆性電極，實(shí)現(xiàn)了可折疊有機(jī)、鈣鈦礦電池。

受中國(guó)古代剪紙藝術(shù)啟發(fā)，該團(tuán)隊(duì)與蘇州協(xié)鑫納米科技有限公司和浙江大學(xué)合作，采用剪紙結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)使得整個(gè)器件在大拉伸應(yīng)變下受到的應(yīng)力指數(shù)級(jí)降低，從而實(shí)現(xiàn)了耐200%拉伸應(yīng)變，同時(shí)150%應(yīng)變下可穩(wěn)定拉伸1000次的鈣鈦礦電池。此外，基于剪紙結(jié)構(gòu)的鈣鈦礦電池還具有扭曲、彎折等變形能力。這類基于剪紙結(jié)構(gòu)的鈣鈦礦電池具有變形能力強(qiáng)和制造工藝簡(jiǎn)單等優(yōu)勢(shì)。

據(jù)了解，可以變形的太陽能電池?fù)碛袕V泛應(yīng)用前景?！氨热缈梢再N在建筑、交通設(shè)施或可穿戴設(shè)備的表面，賦予傳統(tǒng)產(chǎn)品新功能，也可以作為柔性功率源與其他柔性光電器件集成，形成自供電的柔性電子系統(tǒng)。”該負(fù)責(zé)人介紹。

來源：省科技廳