可水洗、質輕、可拉伸的有機光伏電池

據phys.org網站報道日本理化研究所（RIKEN）和東京大學的科學家最近開發(fā)了一種新型超薄光伏器件，其兩面涂有可伸縮的防水薄膜，使其即使被浸在水中、被拉伸或壓縮，也可以利用陽光提供電力。

超薄有機太陽能電池

這項研究成果發(fā)表在了《自然能源》上，這開啟了可穿戴式電池的新方式，可以為服裝中的健康監(jiān)視器提供電力。物聯(lián)網的其中一個要求就是，開發(fā)連接到互聯(lián)網的各種設備的電源，包括穿戴在身體上的設備。據該研究小組的領隊Takao Someya描述，這可能包括記錄心跳和體溫的傳感器，例如預警部分醫(yī)療問題等。

過去，科學家們曾嘗試創(chuàng)建能嵌入紡織物中的光伏產品。但很明顯，他們至少缺失一個重要的特性，像在水和空氣中的長期穩(wěn)定性、能量效率、強度包括耐變形性，這都是成功的關鍵。

在近期的工作中，該團隊在基于他們早起研發(fā)的名為PNTz4T材料的基礎上，又開發(fā)了極薄且具有柔性的有機光伏電池。他們將先前研制的反相體系結構沉積在1 um厚的聚對二苯薄膜，然后將超薄裝置放置在基于丙烯酸的彈性體上，并在該裝置的頂部涂上同樣的彈性體，同樣在兩側也涂上一層防止水滲入。這種彈性體在允許光線進入的同時會阻止水和空氣滲入其中，因此使其比之前的實驗更持久。

研究人員隨后對該設備進行了各項測試，首次發(fā)現在100毫瓦/平方厘米的模擬陽光下，它的能量效率高達7.9%；電流為7.86毫瓦/平方厘米，電流密度為13.8毫安/平方厘米，電壓為0.57V。為測試其耐水性，將其浸泡水中2小時后，效率僅下降為5.4%。測試耐久性時，對其進行壓縮，發(fā)現將水滴置于其上壓縮20次至將近一半后，該設備人能保留原有效率的80%。

據日本理化研究所（RIKEN）緊急物質科學中心的Kenjiro Fukuda介紹，“我們興奮地發(fā)現，我們的設備具有很好的環(huán)境穩(wěn)定性、很好的能量效率和機械穩(wěn)定性。同時我們希望這種可水洗、質輕、可拉伸的有機光伏電池將為可穿戴傳感器及其他設備的長期電力系統(tǒng)提供新的途徑。”

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