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”正隨著有機太陽能電池研究的突破，逐漸變?yōu)楝F(xiàn)實。
“有機高分子材料具有重量輕、比強高、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?，蘇州大學納米科學技術(shù)學院2017級本科生袁鑫和他的本科生團隊在有機太陽能電池的研究上取得了一定成果?！拔覀儗煞N物質(zhì)用化學鍵，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的團隊負責人袁鑫說。
“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，團隊以第一或共同第一作者在《先進材料》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，以及學院創(chuàng)建的針對本科生的全員導師制度?！痹位貞浧鹚汀半姵亍苯Y(jié)緣始于大一。“在一次學院開設(shè)的前沿科技講座中，當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?！?/p>
在研究初期，袁鑫對傳統(tǒng)有機太陽能電池的給受體材料進行優(yōu)化，但發(fā)現(xiàn)基于此類材料的器件性能遠遠沒有達到預期效果，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，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方法將這兩種材料“合二為一”，也許可以解決這個難題。
在導師的指導下、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)已進入浙江大學攻讀碩士學位的團隊成員馮逸豐表示，“學弟學妹們正進一步對高分子的結(jié)構(gòu)進行設(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。”
揚子晚報/紫牛新聞記者 顧秋萍
校對 李?；?/p>
來源：紫牛新聞
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