中新网青岛6月29日电 (张孝鹏)山东科技大学日前发布消息称,该校化学与生物工程学院豆洁、段加龙、唐群委团队在柔性钙钛矿太阳能电池研究方面取得突破性进展,相关研究成果发表在国际学术期刊《Nature Communications》上。
据介绍,钙钛矿太阳能电池因光电性能优异、溶液可加工性强及制造成本低等优势,近年备受关注,其光电转换效率已超过27%,可与晶硅电池媲美。其中,柔性钙钛矿太阳能电池因轻质、可弯折、能量密度高等特点,展现出广阔的应用前景。
如何使钙钛矿层在热循环过程中与聚合物基底形变能力相匹配,是制约其实际应用的关键难题。针对上述挑战,山东科技大学科研团队创新性地提出“错位偶极工程”策略,开发出一种可修复的含氟聚合物弹性体。
与传统的刚性器件晶格固化策略不同,该弹性体经氟化错位偶极子工程改性后,被引入钙钛矿薄膜中,显著增强了晶界韧性,有效缓解了热应力诱发的疲劳裂纹。同时,改性后的薄膜抑制了晶格热膨胀率,提升了器件在复杂环境下的耐受性。
实验结果表明,基于该策略的柔性钙钛矿太阳能电池最高效率达25.54%,对应的刚性器件效率为26.83%。更重要的是,器件在严苛运行条件下展现出卓越的长期稳定性:经历11000次弯曲循环后,光电转换效率仍保持在初始值90%以上;经历500次热循环后,同样保持着极高的效率保持率。
据介绍,上述研究为开发长寿命、高稳定性柔性光伏器件提供了全新思路,有望推动柔性钙钛矿太阳能电池走向实际应用。(完) 【编辑:胡寒笑】
陕西三县区获评“中国天然氧吧”称号他从不离题,从不讲废话,也从不要求休息。相关成果发表于期刊《德国应用化学》。更多精彩内容,请下载科普中国客户端。
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