未來(lái)，我們可能無(wú)需帶著笨重的充電寶或者拖著長(zhǎng)長(zhǎng)的充電線，只要讓智能設(shè)備“曬曬太陽(yáng)”就可以實(shí)現(xiàn)“無(wú)限續(xù)航”，這項(xiàng)“黑科技”正隨著有機(jī)太陽(yáng)能電池研究的突破，逐漸變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)。
“有機(jī)高分子材料具有重量輕、比強(qiáng)高、易成型、成本低、柔性優(yōu)等特點(diǎn)，是實(shí)現(xiàn)這一‘黑科技’的不二選擇?！苯?，蘇州大學(xué)納米科學(xué)技術(shù)學(xué)院2017級(jí)本科生袁鑫和他的本科生團(tuán)隊(duì)在有機(jī)太陽(yáng)能電池的研究上取得了一定成果。“我們將兩種物質(zhì)用化學(xué)鍵，像繩子一樣結(jié)合在一起形成一種長(zhǎng)鏈的物質(zhì)，而這種長(zhǎng)鏈的高分子用在太陽(yáng)能電池中比較穩(wěn)定，而且在保持穩(wěn)定的同時(shí)可以提高光電轉(zhuǎn)換效率，讓更多的光變成電?！币呀?jīng)保研至上海交通大學(xué)的團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)人袁鑫說(shuō)。
“我們項(xiàng)目的高分子材料光伏器件光電轉(zhuǎn)換效率接近10%，對(duì)比近十年相關(guān)文獻(xiàn)的平均值提高了5%左右。并且在20℃和80℃環(huán)境下經(jīng)受電池器件老化測(cè)試1000小時(shí)后，轉(zhuǎn)換效率依然保持80%?！彼榻B。
目前，團(tuán)隊(duì)以第一或共同第一作者在《先進(jìn)材料》等國(guó)際知名期刊發(fā)表SCI論文4篇，以本科生為第一發(fā)明人授權(quán)中國(guó)發(fā)明專利2項(xiàng)。
能在本科階段就取得研究生都羨慕的成績(jī)，提及原因，“這還是得益于蘇大納米學(xué)院同時(shí)面向研究生和本科生開(kāi)放的完備一流科研平臺(tái)，以及學(xué)院創(chuàng)建的針對(duì)本科生的全員導(dǎo)師制度。”袁鑫回憶起他和“電池”結(jié)緣始于大一?！霸谝淮螌W(xué)院開(kāi)設(shè)的前沿科技講座中，當(dāng)聽(tīng)到袁建宇老師介紹近年來(lái)備受關(guān)注的第三代新型太陽(yáng)能電池時(shí)，就被這類電池的優(yōu)越性能和發(fā)展前景所吸引，于是積極主動(dòng)加入到老師課題組，把課余時(shí)間全部投入到實(shí)驗(yàn)室中?！?/p>
在研究初期，袁鑫對(duì)傳統(tǒng)有機(jī)太陽(yáng)能電池的給受體材料進(jìn)行優(yōu)化，但發(fā)現(xiàn)基于此類材料的器件性能遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒(méi)有達(dá)到預(yù)期效果，薄膜的微觀“納米形貌”往往會(huì)出現(xiàn)難調(diào)控的問(wèn)題。通過(guò)查閱相關(guān)文獻(xiàn)，他發(fā)現(xiàn)這是由于兩種高分子材料的相容性不匹配引起的。因此，他就想能否通過(guò)化學(xué)方法將這兩種材料“合二為一”，也許可以解決這個(gè)難題。
在導(dǎo)師的指導(dǎo)下、實(shí)驗(yàn)室?guī)熜謳熃愕膸椭?，袁鑫大膽?shí)踐自己的想法。他調(diào)整研究思路，開(kāi)始嘗試嵌段高分子材料的合成。通過(guò)一次次實(shí)驗(yàn)，他和同時(shí)進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室的馮逸豐成功合成出了一系列具有相同骨架的嵌段高分子材料，太陽(yáng)能電池器件也展現(xiàn)出了優(yōu)異的性能。
“雖然我們畢業(yè)了，但此研究項(xiàng)目得到了傳承?！爆F(xiàn)已進(jìn)入浙江大學(xué)攻讀碩士學(xué)位的團(tuán)隊(duì)成員馮逸豐表示，“學(xué)弟學(xué)妹們正進(jìn)一步對(duì)高分子的結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)和優(yōu)化，這項(xiàng)研究不僅有助于推動(dòng)穿戴設(shè)備‘無(wú)限續(xù)航’的實(shí)現(xiàn)，同時(shí)，這種材料設(shè)計(jì)策略對(duì)其他光電領(lǐng)域的研究也會(huì)有一定啟發(fā)作用。”
揚(yáng)子晚報(bào)/紫牛新聞?dòng)浾?顧秋萍
校對(duì) 李?；?/p>
來(lái)源：紫牛新聞
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