在Advanced Materials的通讯中,Fengyu Li和Yanlin Song以及中国科学院的同事,设计了使用绿色印刷技术的高性能柔性钙钛矿太阳能电池(PSCs)的方案。纳米蜂窝支架是由单层聚苯乙烯(PS)微球旋涂在一个透明的电极上制成的。空隙中填满了导电聚合物和聚(苯乙烯磺酸盐)(PEDOT:PSS)的混合物,而PS微球则被甲苯冲洗掉,从而产生一种高度晶体化的、均匀的薄膜,并使用绿色印刷工艺将其集成到PSC中。

应用于可穿戴电子产品绿色印刷工艺生产的柔性太阳能电池

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追踪和记录我们的身体运动和睡眠模式正迅速成为我们日常生活的一部分,导致设计高效可穿戴电子设备的工作越来越多。电源是这些设备的基本组成部分,太阳能电池是目前使用的传统电池的有效替代方案。在Advanced Materials的通讯中,Fengyu Li和Yanlin Song以及中国科学院的同事,设计了使用绿色印刷技术的高性能柔性钙钛矿太阳能电池(PSCs)的方案。纳米蜂窝支架是由单层聚苯乙烯(PS)微球旋涂在一个透明的电极上制成的。空隙中填满了导电聚合物和聚(苯乙烯磺酸盐)(PEDOT:PSS)的混合物,而PS微球则被甲苯冲洗掉,从而产生一种高度晶体化的、均匀的薄膜,并使用绿色印刷工艺将其集成到PSC中。与介孔设备相比,纳米蜂窝结构在可见光波长范围470到1000纳米内的透光率提高了5%。与介孔设备相比,反射率也降低了38%,信号改善了光约束能力。在纳米蜂窝层中,光电场分布的密度提高了27%,而光强度明显降低,这是其优越的光采集能力的另外两个指标。大规模电流电压曲线,相对于在介孔孔传输层(HTL)上的7.16%,1cm2 PSC芯片表现出更高的平均功率转换效率(PCE),达到12.32%。在纳米蜂窝支架上以2毫米的曲率半径连续弯曲循环1000次, 介孔设备的PCE减少至弯曲前的原始值49%, 而纳米多孔装置保留了初始PCE的93%。通过模拟向上和向下弯曲变形,纳米多孔PSCs明显可以有效地释放压力,相比于介孔支架更不容易容易断裂。由24个单独的芯片组成的太阳能电池组件可以有效地为一个风扇提供动力,当把它穿戴在手臂或躯干上时,可以在不同的身体运动下为可穿戴电子设备供电,显示出它的极佳的灵活性。想了解更多关于可穿戴电子产品的柔性太阳能电池的信息,请访问 Advanced Materials主页。