Em 29 de dezembro de 2017, no Laboratório-chave de impressão verde da Academia Chinesa de Ciências, pesquisadores mostraram aos repórteres da China Science Daily suas células solares flexíveis de perovskita recentemente preparadas com espessura e flexibilidade semelhantes às de um papel de revista Ao longo dos últimos três anos, eles usaram a "tipografia" para superar os desafios das células solares flexíveis da perovskita e esperam fornecer energia confiável para dispositivos eletrônicos flexíveis e portáteis, uma conquista recente na revista internacional Adv. Mater. Sobre o assunto.
As células solares flexíveis de perovskite recentemente desenvolvidas conduzem o ventilador a girar (Foto cortesia da Academia Chinesa de Ciências)
Este estudo preparou nanoestruturas de favo de ninhada de perovskite por impressão de nanocomposite e construíram "ressonadores ópticos" dentro delas, ambas inovações melhorando a estabilidade mecânica das células solares de perovskite flexível e a fotoelétrica Taxa de conversão.
Nova aplicação de materiais de perovskite
"Se o relógio inteligente pode ser equipado com uma correia de energia solar, não precisa cobrar todos os dias". Falando sobre a intenção original de realizar o estudo, o primeiro autor do jornal, Academia Chinesa de Ciências, o estudante de doutorado Hu Xia Tim disse. Produção de energia perovskita crescimento exponencial exponencial E a acumulação de tecnologia de impressão a jato de tinta de material de cristal único de perovskita permite que ele veja a possibilidade de que essa idéia se realize.
A eficiência da conversão fotoelétrica Perovskite, de baixo preço, é um bom material de células solares. Enquanto muitos laboratórios são como fazer perovskites em vez de baterias de silício trabalharem duro, a equipe Song Yanlin viu outra direção de aplicação - Materiais de geração de energia solar flexíveis.
Os pesquisadores da perovskita "amor e ódio", é magro, a espessura do substrato dentro de um milímetro, muito provável que se desgaste no corpo, mas o material é frágil, intolerante a dobrar. Para aumentar a natureza de flexão, As tentativas de enrolar a perovskita para cima e para baixo com materiais macios não conseguiram entregar os resultados e, finalmente, ele foi inspirado pela mecânica mais estável da colméia natural da abelha para produzir nano-assembléias tipo ninho de mel Bracket 'pode ser usado como uma camada tampão mecânica para alcançar uma maior estabilidade mecânica de células solares de perovskite flexível.
Ao mesmo tempo, a taxa de conversão fotoelétrica da bateria de perovskite também é um dos problemas a resolver. Como resultado de limitações técnicas, quanto maior a área da película fina de perovskita, menor a taxa de conversão fotoelétrica. Hu Xia Tim colocou o ressonador óptico dentro do dispositivo para alcançar Uma conversão fotoelétrica de 12,32% em uma área de 50 cm2 alcançou um grande avanço na repetibilidade de área grande de células de alta eficiência.
Preparação de impressão para fornecer acúmulo técnico
Na verdade, Song Yanlin superar a natureza dos perovskita grupo de pesquisa fazem um avanço na acumulação de tecnologia é inseparável da sua impressão verde. Imprimindo conteúdo gráfico diferente de materiais tradicionais, o grupo Canção Yanlin propôs um conceito de 'letras grandes', podemos colocar vários materiais funcionais impressos imprimindo sobre o substrato. agora, os investigadores dos habilidades de impressão é precisa ao nível nanométrico, você pode imprimir 'melhor linha 'e' mínimos ponto "no ano passado, o experimental quarto também feitas com êxito um sensor usável, podem identificar expressão complexa, e está previsto para ser aplicado ao impulso de controlo, monitorização cardíaca, e no controlo remoto e outros campos.
'Célula de Perovskite é preparado por meio de impressão de jacto de tinta para imprimir um material de cristal único perovsquita sobre um substrato.' Disse Song Yanlin.
Não só isso, também as nanoestruturas em forma de favo de mel para melhorar a flexibilidade também são preparadas através da impressão: "Usamos a impressão por jato de tinta para montar bolas de tamanho em forma de favo de mel em uma única camada de forma bem embalada e, em seguida, preencher o espaço entre a bola e a bola No meio, a bola é lavada para formar uma rede de favo de mel.
Grande área de materiais flexíveis pode ser esperada no futuro
Três anos, mais de 2000 dispositivos, Song Yanlin liderou o grupo nesta tentativa de pesquisa. "Mudanças sazonais na umidade têm um grande impacto na taxa de sucesso do experimento, como com a sorte, cada passo é muito cuidadoso, Mas no final, o desempenho do dispositivo não é bom. "Song Yanlin memories. Nos três anos de pesquisa do projeto, Hu Xia Tim e membros da força-tarefa fazem pelo menos três amostras do valor do teste todos os dias.
As pinças Hu Xiao Tim costumavam pegar um copo de tamanho de unha, uma célula solar de perovskite marrom escuro os incrustou.
"Esta é atualmente a direção da pesquisa da maioria dos laboratórios para alcançar uma grande taxa de conversão fotoelétrica em uma área muito pequena, essa taxa de conversão de material de cerca de 20%, mas a área é muito pequena, gerando apenas alguns miliwatts, a aplicação O valor não é suficiente. Song Yanlin disse que a pesquisa científica deveria ser aplicada à aplicação de células solares de perovskite. Não pode perseguir a alta taxa de conversão, ignorando a disponibilidade. No presente, o foco do laboratório em áreas grandes e flexível, área maior, é mais fácil. A pesquisa de bateria de perovskite dobrada deverá ser lançada no próximo ano.
Apesar dos muitos problemas que vão além do laboratório de células solares da perovskita, os pesquisadores ainda estão otimistas em relação às suas futuras aplicações. Além de dispositivos portáteis, o futuro, as baterias perovskite também podem ser usadas em roupas, filmes de vidro automotivo e outros locais para absorver a luz solar, Poder convertido para outros dispositivos, tanto ecológicos quanto práticos.