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本網(wǎng)訊（化學(xué)學(xué)院）近日，在國家基金委和南昌大學(xué)“雙一流”學(xué)科的支持下，陳義旺教授課題組通過柔性仿生設(shè)計實現(xiàn)大面積印刷柔性鈣鈦礦太陽電池。

近年來，鈣鈦礦太陽電池在柔性可穿戴電子設(shè)備和節(jié)能建筑一體化方面具有獨特的優(yōu)勢和巨大的應(yīng)用潛力，引起了學(xué)術(shù)界和工業(yè)界的極大興趣。然而，雜化鈣鈦礦薄膜的易脆性、結(jié)晶性等問題以及柔性透明電極材料的選擇限制了柔性鈣鈦礦太陽電池的進(jìn)一步發(fā)展和商業(yè)化應(yīng)用拓展。

團(tuán)隊成員談利承教授仿造爬藤類植物生長原理，開發(fā)了一種可以在鈣鈦礦結(jié)晶過程中充當(dāng)生長模板的自組裝縱向聚合物支架，有效提高鈣鈦礦薄膜的質(zhì)量以及水氧阻隔和機(jī)械穩(wěn)定性。團(tuán)隊成員胡笑添研究員通過將可機(jī)械自修復(fù)的聚氨酯材料進(jìn)一步修飾雜化鈣鈦礦薄膜晶界，實現(xiàn)多級釋放拉伸應(yīng)力并成功通過原位方法進(jìn)行證實，同時受堅硬的脊椎骨骼結(jié)晶和柔性結(jié)構(gòu)啟發(fā)，通過仿生晶界和結(jié)構(gòu)設(shè)計，在氧化銦錫透明電極和鈣鈦礦層之間引入一種導(dǎo)電粘性聚合物界面層，可精確調(diào)控結(jié)晶形核過程，并起到界面粘結(jié)劑作用。

研究工作得到了中國科學(xué)院化學(xué)研究所、東華大學(xué)等單位的合作支持，是我?！皟δ苄虏牧稀彪p一流方向在大面積印刷柔性光伏器件多年建設(shè)的成果。團(tuán)隊相關(guān)研究成果分別以《仿生脊椎設(shè)計大面積柔性鈣鈦礦太陽電池》（Bio-inspired vertebral design for scalable and flexible perovskite solar cells）《具有自修復(fù)功能可拉伸鈣鈦礦太陽電池》（Stretchable perovskite solar cells with extremely recoverable performance）《自主縱向支架構(gòu)建平面鈣鈦礦太陽電池》（Controlling Crystal Growth via Autonomously Longitudinal Scaffold for Planar Perovskite Solar Cells）為題在《自然·通訊》《德國應(yīng)用化學(xué)》和《先進(jìn)材料》等期刊上發(fā)表。

論文鏈接：https://www.nature.com/articles/s41467-020-16831-3

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/anie.202003813

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/adma.202000617

編    輯：涂金鳳

責(zé)任編輯：許  航