苏大学生研制有机高分子材料助力智能穿戴设备“无限续航”成为可能-科研云

苏大学生研制有机高分子材料助力智能穿戴设备“无限续航”成为可能

投稿用户 • 2022年4月29日 pm5:35 • 科研百科 • 阅读 309

未来，我们可能无需带着笨重的充电宝或者拖着长长的充电线，只要让智能设备“晒晒太阳”就可以实现“无限续航”，这项“黑科技”正随着有机太阳能电池研究的突破，逐渐变为现实。

“有机高分子材料具有重量轻、比强高、易成型、成本低、柔性优等特点，是实现这一‘黑科技’的不二选择。”近期，苏州大学纳米科学技术学院2017级本科生袁鑫和他的本科生团队在有机太阳能电池的研究上取得了一定成果。“我们将两种物质用化学键，像绳子一样结合在一起形成一种长链的物质，而这种长链的高分子用在太阳能电池中比较稳定，而且在保持稳定的同时可以提高光电转换效率，让更多的光变成电。”已经保研至上海交通大学的团队负责人袁鑫说。

苏大学生研制有机高分子材料助力智能穿戴设备“无限续航”成为可能

“我们项目的高分子材料光伏器件光电转换效率接近10%，对比近十年相关文献的平均值提高了5%左右。并且在20℃和80℃环境下经受电池器件老化测试1000小时后，转换效率依然保持80%。”他介绍。

目前，团队以第一或共同第一作者在《先进材料》等国际知名期刊发表SCI论文4篇，以本科生为第一发明人授权中国发明专利2项。

能在本科阶段就取得研究生都羡慕的成绩，提及原因，“这还是得益于苏大纳米学院同时面向研究生和本科生开放的完备一流科研平台，以及学院创建的针对本科生的全员导师制度。”袁鑫回忆起他和“电池”结缘始于大一。“在一次学院开设的前沿科技讲座中，当听到袁建宇老师介绍近年来备受关注的第三代新型太阳能电池时，就被这类电池的优越性能和发展前景所吸引，于是积极主动加入到老师课题组，把课余时间全部投入到实验室中。”

在研究初期，袁鑫对传统有机太阳能电池的给受体材料进行优化，但发现基于此类材料的器件性能远远没有达到预期效果，薄膜的微观“纳米形貌”往往会出现难调控的问题。通过查阅相关文献，他发现这是由于两种高分子材料的相容性不匹配引起的。因此，他就想能否通过化学方法将这两种材料“合二为一”，也许可以解决这个难题。

苏大学生研制有机高分子材料助力智能穿戴设备“无限续航”成为可能

在导师的指导下、实验室师兄师姐的帮助下，袁鑫大胆实践自己的想法。他调整研究思路，开始尝试嵌段高分子材料的合成。通过一次次实验，他和同时进入实验室的冯逸丰成功合成出了一系列具有相同骨架的嵌段高分子材料，太阳能电池器件也展现出了优异的性能。

“虽然我们毕业了，但此研究项目得到了传承。”现已进入浙江大学攻读硕士学位的团队成员冯逸丰表示，“学弟学妹们正进一步对高分子的结构进行设计和优化，这项研究不仅有助于推动穿戴设备‘无限续航’的实现，同时，这种材料设计策略对其他光电领域的研究也会有一定启发作用。”

扬子晚报/紫牛新闻记者顾秋萍

校对李海慧

来源：紫牛新闻

苏大学生研制有机高分子材料助力智能穿戴设备“无限续航”成为可能

相关推荐