可拉伸太阳能电池为可穿戴设备提供可能_热点

可拉伸太阳能电池为可穿戴设备提供可能

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2025-02-26 14:48:36

转自：南京日报

据湖北省科技厅消息，近日，华中科技大学武汉光电国家研究中心邵明教授、张新亮教授团队成功实现了兼具优异的机械柔韧性和高光电转换效率的可拉伸太阳能电池，为可穿戴设备提供了理想的供能解决方案。

传统无机太阳能电池（如硅电池）尽管光电转换效率高，但因其刚性和脆性，难以满足可穿戴设备、室内光伏等新应用场景的需求。有机太阳能电池（OPV）虽然具有轻、薄特性且具有一定的机械柔韧性，可以实现弯折，但在大尺度的机械形变（如拉伸）条件下，光电性能仍会急剧下降乃至失效。目前，高效率的有机太阳能电池仅可承受<5%的拉伸形变。如何克服半导体光电性能和机械性能之间普遍存在的相互制约关系，同时获得高的光电转换效率和机械拉伸性的柔性光电子器件仍面临着巨大挑战。

针对这一挑战，该团队设计了一类全新的小分子受体材料，该受体材料可以大幅提升薄膜的机械拉伸性能，同时，该受体分子可以通过紧密的3D堆叠保持高效的电荷传输，具有高电子迁移率。基于该小分子受体和超高延展性的聚合物给体（PNTB6-Cl）的共混活性层薄膜，团队成功制备了高效率（光伏转换效率超过16%）的柔性/可拉伸太阳能电池，器件可承受高达95.5%的极限拉伸形变，远超此前报道的各类柔性太阳能电池。

该器件可与人体皮肤完美共形，即使贴附在手指、手腕、膝盖等大形变的活动关节处，器件仍可正常工作，还可以在室外和室内光照射下为大多数可穿戴电子器件提供足够的驱动能力。

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