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一个太阳能电池你可以放入洗涤

导读 来自RIKEN和东京大学的科学家开发出一种新型的超薄光伏器件,两面都涂有可拉伸和防水的薄膜,即使在浸泡在水中或拉伸和压缩后也可以继

来自RIKEN和东京大学的科学家开发出一种新型的超薄光伏器件,两面都涂有可拉伸和防水的薄膜,即使在浸泡在水中或拉伸和压缩后也可以继续提供阳光照射。这项发表在“ 自然能源”杂志上的着作可以为可穿戴太阳能电池开辟道路,这种太阳能电池可以为衣物中的健康监视器等设备提供电力。物联网的一个要求 - 指的是各种设备连接到互联网的世界 - 是为许多设备开发电源,包括可以戴在身上的设备。

根据研究小组负责人Takao Someya的说法,这些可能包括记录心跳和体温的传感器,例如,提供医疗问题的早期预警。在过去,人们已经尝试制造可以结合到纺织品中的光伏电池,但通常它们缺乏至少一个重要特性 - 空气和水的长期稳定性,能源效率和坚固性,包括抗变形性 - 这是成功设备的关键。

对于目前的工作,该研究小组的成员开发了极薄且灵活的有机光伏电池,基于一种名为PNTz4T的材料,这是他们在早期工作中开发的。他们将这种器件以先前开发的反向结构沉积在1微米厚的聚对二甲苯薄膜上。然后将超薄装置放在丙烯酸基弹性体上,装置的顶面涂有相同的弹性体,两面涂上一层涂层以防止水渗入。弹性体虽然允许光线进入,但可以防止水和空气泄漏到细胞中,使它们比以前的实验更持久。

然后研究人员对该设备进行了各种测试,首先发现其能量效率高达7.9%,产生的电流为每平方厘米7.86毫瓦,电流密度为每平方厘米13.8毫安,电压为0.57伏。在每平方厘米100毫瓦的模拟太阳光下。为了测试其对水的抵抗力,他们将其浸泡在水中两小时,发现效率仅降低了5.4%。为了测试耐久性,他们对其进行了压缩,发现压缩了近一半,并在其上放置了几滴水后,仍然有80%的原始效率。

RIKEN紧急物质科学中心的Kenjiro Fukuda表示,“我们非常欣慰地发现我们的设备具有良好的环境稳定性,同时具有良好的效率和机械强度。我们非常希望这些可清洗,轻质和可拉伸的有机光伏器件将开辟一条新的途径,用作可穿戴传感器和其他设备的长期电源系统。“