我系彭慧勝教授課題組通過一種疊加織物電極的新方法,成功製備出織物太陽能電池🔡,這類電池可以編到各種織物中(圖1)🫣,為實現可穿戴電子設備提供了一種新的有效方法。該項最新研究工作在線發表在國際化學領域權威期刊《應用化學》(Angew. Chem. Int. Ed.)上(鏈接:http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/ange.201402561/abstract)🏅。該論文發表後被Angew. Chem. Int. Ed.評為“Hot Paper”, Angew. Chem. Int. Ed.還以“Wearable Solar Cells”為題進行了專門的新聞發布(鏈接🧗🏻♂️:http://onlinelibrary.wiley.com/journal/10.1002/(ISSN)1521-3773/homepage/press/201418press.html),這也是該課題組繼2013年12月關於可拉伸線狀超級電容器被Angew. Chem. Int. Ed.專題新聞發布後🈁,再度獲此殊榮。
2014年5月30日,《科學》(Science)雜誌進一步以“Weaving solar energy into fabrics”為題對這項研究工作進行了專門報道(鏈接🥋:http://www.sciencemag.org/content/344/6187/twil.full#compilation-1-3-article-title-1)🌯,全球多個學術和公共媒體亦對此項工作進行了報道。
可穿戴設備是當今電子器件的主流發展方向,這類電子器件除了滿足自身的功能外,還需具備質輕、柔性👩🏽🎤、可編織性等功能。近年來有許多製備線狀微型太陽能電池的嘗試。與傳統平面狀結構相比,線狀器件具有質輕和可編織的優勢。這些線狀器件可以通過紡織技術編織到各種織物中。但是👨🏽⚖️,如何將這些線狀太陽能電池編成織物仍然存在一定的技術難度。因此,發展新的方法來實現可編織太陽能電池是十分重要和必要的。
圖1.(a) 編入織物中的太陽能電池 (b)點亮發光二極管的織物太陽能電池
彭慧勝教授課題組在前期線狀太陽能電池的研究基礎上,又有了新的突破👕🫘,他們巧妙地疊加織物電極直接製備出織物太陽能電池🦵🏻。具體的構建方法總結為:首先,將光活性物質吸附到鈦絲織物上作為工作電極;其次,由具有優異力學和電學性能的取向碳納米管纖維成織物作為對電極👩🏻⚕️;最後,疊加兩個織物電極💇🏽,加入電解液後封裝得到織物太陽能電池🐾。