可水洗、質(zhì)輕、可拉伸的有機(jī)光伏電池

據(jù)phys.org網(wǎng)站報(bào)道日本理化研究所（RIKEN）和東京大學(xué)的科學(xué)家最近開(kāi)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(yáng)光提供電力。

超薄有機(jī)太陽(yáng)能電池

這項(xiàng)研究成果發(fā)表在了《自然能源》上，這開(kāi)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(wǎng)的其中一個(gè)要求就是，開(kāi)發(fā)連接到互聯(lián)網(wǎng)的各種設(shè)備的電源，包括穿戴在身體上的設(shè)備。據(jù)該研究小組的領(lǐng)隊(duì)Takao Someya描述，這可能包括記錄心跳和體溫的傳感器，例如預(yù)警部分醫(yī)療問(wèn)題等。

過(guò)去，科學(xué)家們?cè)鴩L試創(chuàng)建能嵌入紡織物中的光伏產(chǎn)品。但很明顯，他們至少缺失一個(gè)重要的特性，像在水和空氣中的長(zhǎng)期穩(wěn)定性、能量效率、強(qiáng)度包括耐變形性，這都是成功的關(guān)鍵。

在近期的工作中，該團(tuán)隊(duì)在基于他們?cè)缙鹧邪l(fā)的名為PNTz4T材料的基礎(chǔ)上，又開(kāi)發(fā)了極薄且具有柔性的有機(jī)光伏電池。他們將先前研制的反相體系結(jié)構(gòu)沉積在1 um厚的聚對(duì)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(cè)也涂上一層防止水滲入。這種彈性體在允許光線進(jìn)入的同時(shí)會(huì)阻止水和空氣滲入其中，因此使其比之前的實(shí)驗(yàn)更持久。

研究人員隨后對(duì)該設(shè)備進(jìn)行了各項(xiàng)測(cè)試，首次發(fā)現(xiàn)在100毫瓦/平方厘米的模擬陽(yáng)光下，它的能量效率高達(dá)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(cè)試其耐水性，將其浸泡水中2小時(shí)后，效率僅下降為5.4%。測(cè)試耐久性時(shí)，對(duì)其進(jìn)行壓縮，發(fā)現(xiàn)將水滴置于其上壓縮20次至將近一半后，該設(shè)備人能保留原有效率的80%。

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

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