29 декабря 2017 года в Лаборатории зеленой печати Китайской академии наук исследователи показали репортерам China Science Daily свои недавно подготовленные перовскитные гибкие солнечные элементы с такой же толщиной и гибкостью, что и журнальная бумага За последние три года они использовали «типографику» для преодоления проблем гибких перовскитных солнечных элементов и, как ожидается, обеспечит надежную мощность для гибких носимых электронных устройств, недавнее достижение в международном академическом журнале Adv. Mater. По этому вопросу.
Недавно разработанные гибкие солнечные элементы из перовскита приводят в движение вентилятор (фото любезно предоставлено Китайской академией наук)
В этом исследовании подготовлены перовскитные сотовые наноструктуры нанокомпозитной печатью и построены «оптические резонаторы» внутри них, причем оба нововведения улучшают как механическую стабильность гибких перовскитных солнечных элементов, так и фотоэлектрические Коэффициент конверсии.
Новое применение перовскитных материалов
«Если смарт-часы могут быть оснащены ремешком солнечной энергии, не нужно каждый день заряжать». Говоря о первоначальном намерении провести исследование, первый автор статьи, Китайская академия наук, студент PhD Ху Ся Тим, сказал, что экспоненциальный рост эффективности производства Перовскита При использовании технологии струйной печати накопление монокристаллического материала перовскита он видит возможность реализации этой идеи.
Эффективность фотоэлектрического преобразования Перовскита, низкая цена, является хорошим материалом солнечных батарей. В то время как во многих лабораториях работают перовскиты вместо силиконовых батарей, команда Song Yanlin увидела другое направление применения - Гибкие материалы для производства солнечной энергии.
Исследователи из перовскитовой «любви и ненависти», тонкие, толщина подложки в миллиметре, вероятно, будут носить на теле, но материал является хрупким, нетерпимым к изгибу. Чтобы увеличить природу изгиба, Попытки обернуть перовскит вверх и вниз мягкими материалами не дали результатов, и в конечном итоге он был вдохновлен самой устойчивой механикой естественного пчелиного улья для производства «сотовых» нанокомпозитов Bracket 'можно использовать в качестве механического буферного слоя для достижения более высокой механической стабильности гибких перовскитных солнечных элементов.
В то же время скорость фотоэлектрического преобразования перовскитной батареи также является одной из проблем, которые необходимо решить. В результате технических ограничений, чем больше площадь тонкой пленки перовскита, тем ниже скорость фотоэлектрического преобразования. Хю Ся Тим помещает оптический резонатор в устройство для достижения Фотоэлектрическое преобразование 12,32% в области 50 см2 достигло значительного прорыва в многоплоскостной повторяемости высокоэффективных ячеек.
Подготовка печати для обеспечения технического накопления
На самом деле, группа Сон Янлин, чтобы преодолеть характер прорыва перовскита, не может быть отделена от их накопления в зеленой технологии печати. В отличие от традиционного печатного материала на печатных материалах группа Песня Янлин предложила концепцию «большой печати», вы можете поставить На подложке печатаются различные функциональные материалы. В настоящее время «навыки печати» исследователей были точными на нанометровой шкале и могут печатать «лучшие линии» и «наименьшие точки». В прошлом году эксперименты В комнате также были установлены переносные датчики, которые распознают сложные выражения лица и, как ожидается, будут использоваться в таких областях, как мониторинг пульса, мониторинг сердца и дистанционное управление.
Подготовка перовскитных клеток осуществляется путем струйной печати на основе перовскитного монокристаллического материала, нанесенного на подложку », - сказала песня Янлин.
Мало того, сотовидные наноструктуры для улучшения изгибаемости также получают путем печати: «Мы используем струйную печать для сборки шариков сотового размера в однослойную плотно упакованную форму, а затем заполняем зазор между мячиком и мячиком В середине шарик смывается, образуя сотовую сетку.
Большую площадь гибких материалов можно ожидать в будущем
Три года, более 2000 устройств, Song Yanlin привела группу к этой исследовательской попытке: «Сезонные изменения влажности оказывают большое влияние на скорость успеха эксперимента, так как с удачей каждый шаг очень осторожен, Но в конечном итоге производительность устройства не очень хороша ». Песня Ян Яньлинь. В течение трех лет исследований проекта Ху Ся Тим и члены рабочей группы ежедневно выполняют по меньшей мере три образца из тестового значения.
Ху Цзяо Тим пинцет использовал для сбора стекла размером с ногти, в них инкрустировали темно-коричневые перовскитовые солнечные элементы.
«В настоящее время это направление исследований большинства лабораторий для достижения большого коэффициента фотоэлектрического преобразования в очень небольшой области, скорость конверсии материала составляет около 20%, но площадь слишком мала, генерируя всего несколько милливатт, приложение Ценности недостаточно ». Песня Янлин сказала, что научные исследования должны применяться к применению перовскитных солнечных батарей, которые не могут слепо преследовать высокий коэффициент конверсии, игнорируя при этом доступность. В настоящее время лаборатория сосредоточена на больших площадях и гибкой, большей площади, проще Ожидается, что в следующем году будет выпущено исследование складных перовскитных батарей.
Несмотря на многочисленные проблемы, выходящие за рамки лаборатории перовскитных солнечных батарей, исследователи все еще оптимистично оценивают свои будущие приложения. В дополнение к износоустойчивым устройствам будущие перовскитные батареи могут также использоваться в одежде, автомобильной стеклянной пленке и других местах для поглощения солнечного света, Преобразованная мощность на другие устройства, как экологически чистые, так и практичные.