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近年來,柔性太陽能電池在所有這些類型的應用中都顯示出瞭希望。它們通常由石墨烯、二硒化鎢或銅銦鎵硒(CIGS)等薄膜材料制成,沉積在聚合物甚至紙張等柔性基材上。其結果是,太陽能電池可以像卡片一樣進行有限程度的彎曲。
但到目前為止,它們還不能完全折疊成兩半而不破裂。有一些電子設備開始獲得這種能力,如三星的Galaxy Fold手機(等等)可以像書本一樣開合。
"與單純的柔性電子設備不同,可折疊設備要承受更苛刻的變形,折疊半徑小到0.5毫米,"該研究的通訊作者Il Jeon教授說。"這在傳統的超薄玻璃基板和金屬氧化物透明導體中是不可能實現的,它們可以變得靈活,但永遠無法完全折疊。"
為瞭解決這一問題,研究人員轉而使用單壁碳納米管(SWNTs)制成的導電薄膜。他們將這種薄膜嵌入到聚酰亞胺基底上,然後摻入氧化鉬以提高其導電性。
最後,研究人員能夠制造出厚度隻有7微米的太陽能電池,可以折疊成半徑隻有0.5毫米的電池。它們能夠承受超過10000次的折疊循環而不破裂。當然,它們作為太陽能電池的功能也不錯,表現出15.2%的功率轉換效率和80%的透明度。
"所獲得的結果是迄今為止報道的柔性太陽能電池中最好的一些,無論是效率還是機械穩定性都是如此。"Jeon說。
該研究成果發表在《先進科學》雜志上。
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