新的太阳能电池甚至在水中工作

研究人员riken.东京大学创造了一种新型的超薄光伏器件,两侧涂有防水和可伸展的薄膜,即使在浸入水中或被压缩和拉伸后,也可以继续从阳光下提供电力。

这项发表在《自然能源》(Nature Energy)杂志上的研究可能为可穿戴太阳能电池铺平道路,这种电池将为装在衣服上的健康监测器等设备供电。

超薄有机太阳能电池的照片(来源:日本理化研究所)

事物互联网的必需品之一 - 参考各种设备的世界与因特网相关联 - 是一系列设备的电源的推进,包括可穿戴设备。根据研究组的负责人的Takao Someya表示,这些可能包括记录体温和心跳的传感器,例如,提供医疗问题的预警。以前,已经尝试开发可以添加到纺织品中的光伏;然而,它们错过了至少一个重要的性质,水和空气中的长期稳定性,能量效率和鲁棒性,包括对成功设备至关重要的变形。

在目前的工作中,该团队开发了一种非常薄且灵活的有机光伏电池,这种电池是基于他们在早期研究中创造的一种名为PNTz4T的材料。他们将该装置置于他们之前建立的逆结构中,置于1µm厚的对二甲苯薄膜上。然后,将超薄设备沉积在丙烯酸基弹性体上,并在设备的顶部涂上一层相同的弹性体,使其两面都有一层涂层,以防止水渗入。

弹性体,同时允许光进入,停止空气和水中渗入细胞,使其比早期的实验更持久。

然后,研究人员将该装置暴露于多个测试,首先发现它具有7.9%的强大能量效率,产生7.86 mW / cm的电流2,随着电流密度为13.8 mA / cm2以100 mW/cm的模拟太阳光为基础,以0.57 V为电压2。为了分析其对水的抵抗力,它们将其浸入水中两小时,发现效率仅减少了5.4%。为了分析耐用性,将其与压缩进行压缩,并发现在沉积上滴水的几乎半循环后几乎压缩,它仍然保留了原始效率的80%。

我们非常感谢,发现我们的设备具有很大的环境稳定,同时具有良好的效率和机械稳健性。我们非常希望这些可清洗,轻巧和可伸缩的有机光伏电阻将打开新的途径,用作可穿戴传感器和其他设备的长期电源系统。

Kenjiro Fukuda,Riken Emertent Motelce Science中心欧洲杯线上买球

参考

Hiroaki Jinno,Kenjiro Fukuda,Xiaomin Xu,Sungjun公园,Yasuhito Suzuki,Mari Koizumi,Tomoyuki Yokota,Itaru大阪,Kazuo Takimiya和Takao Someya,“可伸展和防水弹性体涂层有机光伏,即可洗涤电子纺织应用”,自然能源,DOI:10.1038 / S41560-017-0001-3

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