未來，我們可能無需帶著笨重的充電寶或者拖著長長的充電線，只要讓智能設(shè)備“曬曬太陽”就可以實現(xiàn)“無限續(xù)航”，這項“黑科技”正隨著有機(jī)太陽能電池研究的突破，逐漸變?yōu)楝F(xiàn)實。
“有機(jī)高分子材料具有重量輕、比強(qiáng)高、易成型、成本低、柔性優(yōu)等特點，是實現(xiàn)這一‘黑科技’的不二選擇?！苯冢?span id="139xx99rxj" class="candidate-entity-word" data-gid="20154396">蘇州大學(xué)納米科學(xué)技術(shù)學(xué)院2017級本科生袁鑫和他的本科生團(tuán)隊在有機(jī)太陽能電池的研究上取得了一定成果。“我們將兩種物質(zhì)用化學(xué)鍵，像繩子一樣結(jié)合在一起形成一種長鏈的物質(zhì)，而這種長鏈的高分子用在太陽能電池中比較穩(wěn)定，而且在保持穩(wěn)定的同時可以提高光電轉(zhuǎn)換效率，讓更多的光變成電。”已經(jīng)保研至上海交通大學(xué)的團(tuán)隊負(fù)責(zé)人袁鑫說。
“我們項目的高分子材料光伏器件光電轉(zhuǎn)換效率接近10%，對比近十年相關(guān)文獻(xiàn)的平均值提高了5%左右。并且在20℃和80℃環(huán)境下經(jīng)受電池器件老化測試1000小時后，轉(zhuǎn)換效率依然保持80%?！彼榻B。
目前，團(tuán)隊以第一或共同第一作者在《先進(jìn)材料》等國際知名期刊發(fā)表SCI論文4篇，以本科生為第一發(fā)明人授權(quán)中國發(fā)明專利2項。
能在本科階段就取得研究生都羨慕的成績，提及原因，“這還是得益于蘇大納米學(xué)院同時面向研究生和本科生開放的完備一流科研平臺，以及學(xué)院創(chuàng)建的針對本科生的全員導(dǎo)師制度。”袁鑫回憶起他和“電池”結(jié)緣始于大一。“在一次學(xué)院開設(shè)的前沿科技講座中，當(dāng)聽到袁建宇老師介紹近年來備受關(guān)注的第三代新型太陽能電池時，就被這類電池的優(yōu)越性能和發(fā)展前景所吸引，于是積極主動加入到老師課題組，把課余時間全部投入到實驗室中。”
在研究初期，袁鑫對傳統(tǒng)有機(jī)太陽能電池的給受體材料進(jìn)行優(yōu)化，但發(fā)現(xiàn)基于此類材料的器件性能遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒有達(dá)到預(yù)期效果，薄膜的微觀“納米形貌”往往會出現(xiàn)難調(diào)控的問題。通過查閱相關(guān)文獻(xiàn)，他發(fā)現(xiàn)這是由于兩種高分子材料的相容性不匹配引起的。因此，他就想能否通過化學(xué)方法將這兩種材料“合二為一”，也許可以解決這個難題。
在導(dǎo)師的指導(dǎo)下、實驗室?guī)熜謳熃愕膸椭拢未竽憣嵺`自己的想法。他調(diào)整研究思路，開始嘗試嵌段高分子材料的合成。通過一次次實驗，他和同時進(jìn)入實驗室的馮逸豐成功合成出了一系列具有相同骨架的嵌段高分子材料，太陽能電池器件也展現(xiàn)出了優(yōu)異的性能。
“雖然我們畢業(yè)了，但此研究項目得到了傳承?！爆F(xiàn)已進(jìn)入浙江大學(xué)攻讀碩士學(xué)位的團(tuán)隊成員馮逸豐表示，“學(xué)弟學(xué)妹們正進(jìn)一步對高分子的結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計和優(yōu)化，這項研究不僅有助于推動穿戴設(shè)備‘無限續(xù)航’的實現(xiàn)，同時，這種材料設(shè)計策略對其他光電領(lǐng)域的研究也會有一定啟發(fā)作用?！?/p>
揚(yáng)子晚報/紫牛新聞記者 顧秋萍
校對 李海慧
來源：紫牛新聞
版權(quán)聲明：本文內(nèi)容由互聯(lián)網(wǎng)用戶自發(fā)貢獻(xiàn)，該文觀點僅代表作者本人。本站僅提供信息存儲空間服務(wù)，不擁有所有權(quán)，不承擔(dān)相關(guān)法律責(zé)任。如發(fā)現(xiàn)本站有涉嫌抄襲侵權(quán)/違法違規(guī)的內(nèi)容， 請發(fā)送郵件至 舉報，一經(jīng)查實，本站將立刻刪除。