我院郭文熹副教授在Nano Energy发表科研成果:柔性超薄光能转化-存储一体化器件

随着小型、可携带电子产品的不断发展,如何解决其户外供能问题日益成为科学研究和制造技术研发的热点 这些电子器件大多自身功耗较低,但是都必须携带电源。因此,开发可以从环境中获取能量并进行高效原位存储的自驱动技术是可携带自主电源技术发展的当务之急。

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近来,厦门大学物理科学与技术学院郭文熹副教授借鉴植物叶片的光合作用,巧妙利用纳米管的对称性,在二氧化钛管阵列两端高度集成柔性钙钛矿太阳能电池与柔性全固态超级电容器。在该器件中,钙钛矿电池采用背照射结构,通过静电纺丝技术,在电极顶部制备金属纳米丝来取代传统的金属薄膜,大大地增加了其透光性能和机械柔性。在太阳光的照射下,光生电子迅速通过纳米管阵列到达另外一端(超级电容器的负极),对超级电容器进行充电,直接快速地实现光能-电能-化学能的转化,取得了5.1%的总转化效率。该器件具有超薄和超柔性的特点,轻质耐弯,可进行反复的弯折甚至卷曲。同时集成器件可做成长条状,像竹简一样进行串联,不仅可以实现电压的可调,还可以在闲暇时卷起来节省使用空间。该集成器件有望为便携式电子器件以及小型传感器进行户外供电。

相关工作已发表于Nano Energy (2018, DOI: 10.1016/j.nanoen.2018.01.041) , Highly flexible and scalable photo-rechargeable power unit based on symmetrical nanotube arrays.

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2211285518300508