韩国科学技术院(校长 Lee Kwanghyung)于26日表示,生命化学工程系 Kim Beomjun 教授研究团队开发出一种同时具备高电学性能和高伸缩性的新型导电高分子材料,并据此实现了世界最高性能的可拉伸有机太阳能电池。
有机太阳能电池(organic solar cells)是一种光电器件,其在光照下产生电能的光活性层由有机物构成。与传统无机材料基太阳能电池相比,有机太阳能电池具有重量轻、柔性的优点,可应用于可穿戴电子器件。太阳能电池是此类电子器件供电的关键元件,但现有高效率太阳能电池难以兼具伸缩性,因此难以作为可穿戴器件实现。
Kim Beomjun 教授研究团队通过将具有优异电学性质的导电高分子与像橡胶一样可伸长的高伸缩性高分子通过化学键合连接起来,开发出一种同时具备高电学性能和机械伸缩性的全新形式导电高分子。
利用该高分子实现的有机太阳能电池,其光电转换效率达到目前世界最高水平的19%,同时与现有器件相比,伸缩性提高了10倍以上。即便被拉伸超过40%,器件仍可正常工作,验证了其作为可穿戴太阳能电池的应用潜力。
韩国科学技术院 Kim Beomjun 教授表示:“本次研究不仅开发出了世界最高性能的可拉伸有机太阳能电池,更通过新概念高分子材料的开发,获得了可应用于各种对自由形状和伸缩性有要求的电子器件的材料源头技术,这一点具有重要意义。”
本研究由韩国科学技术院 Lee Jinwoo、Lee Heunggu 研究员作为共同第一作者参与,机械工程系 Kim Taeksu 教授及生命化学工程系 Li Xiang 教授团队共同开展,论文已于12月1日发表在国际学术期刊《Joule》上。
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