碳纳米管包裹的可折叠钙钛矿太阳能电池表现出很高的效率

随着最新可折叠手机屏幕的开发,有关可折叠电子产品的研究取得了巨大的动力。在太阳能电池板中,特定有价值的可折叠技术应用。

图片来源:帕桑国立大学。

现有的太阳能电池仅限于僵硬的平板,它们很难存储大量,并与日常电器(例如窗户,电话,室内设备或车辆)结合使用。但是,一个问题使这项有价值的技术无法获得进一步的动力:与这些物品结合使用,太阳能电池必须可折叠,以便在不破裂的情况下经常弯曲。

在太阳能电池中使用的常规导电材料没有灵活性,这在亚博网站下载设计完全可折叠的电池方面构成了巨大的障碍。

有效可折叠导体的主要先决条件是忍受在非常小的半径内弯曲的压力,同时保持其完整性和其他优选特性。简而言之,需要薄质,透明,弹性和柔性导体材料。

与仅灵活的电子设备不同,可折叠设备会遭受更严格的变形,折叠半径小至0.5 mm。传统的超薄玻璃基板和金属氧化物透明导体不可能,这是不可能的,可以使其变得灵活,但永远不会完全折叠。”

Il Jeon,Pusan国立大学教授

幸运的是,包括全都在内的国际研究团队发现了解决方案,该解决方案在发表在高级科学亚博老虎机网登录杂志。他们确定了潜在的候选者作为所有这些需求的解决方案:由于其机械弹性和高透明度,单壁碳纳米管(SWNT)膜。

这里唯一的问题是,SWNT发现在施加力(如弯曲)并需要化学掺杂时很难坚持底物的表面。为了克服这个问题,研究人员将导电层插入了聚酰亚胺(PI)底物中,从而填充了纳米管中存在的空间。

此外,他们“掺杂”了随后的材料,以增强其电导率以确保最佳性能。在SWNT-PI纳米复合层中添加小杂质(在这种情况下,将电子撤回到氧化钼中)大大降低了电子在整个结构中移动所需的能量,从而使指定量的电流能够产生更多的电荷。

最终的原型大大超过了团队的期望。复合膜仅厚7毫米,但对弯曲,近80%的透明度和15.2%的功率转换效率表现出显着的阻力,这是使用碳纳米管导体在太阳能电池中实现的最大值。

在迄今为止,在启发效率和机械稳定性方面,获得的结果是迄今为止针对柔性太阳能电池的最佳结果。

Il Jeon,Pusan国立大学教授

得益于太阳能收获技术的创新进步,人们可以可视化下一代太阳能电池板的外观。

期刊参考

Yoon,J。,。(2021)使用碳纳米管的超薄聚酰亚胺导体可折叠的钙钛矿太阳能电池。高级科学亚博老虎机网登录doi.org/10.1002/advs.202004092

资源:https://www.pusan.ac.kr/eng/

告诉我们你的想法

您是否有评论,更新或想添加到此新闻故事中的任何内容?

留下您的反馈
提交