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本網(wǎng)訊（化學(xué)學(xué)院）近日，在國(guó)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(guò)柔性仿生設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)大面積印刷柔性鈣鈦礦太陽(yáng)電池。

近年來(lái)，鈣鈦礦太陽(yáng)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(dú)特的優(yōu)勢(shì)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(wèn)題以及柔性透明電極材料的選擇限制了柔性鈣鈦礦太陽(yáng)電池的進(jìn)一步發(fā)展和商業(yè)化應(yīng)用拓展。

團(tuán)隊(duì)成員談利承教授仿造爬藤類(lèi)植物生長(zhǎng)原理，開(kāi)發(fā)了一種可以在鈣鈦礦結(jié)晶過(guò)程中充當(dāng)生長(zhǎng)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(duì)成員胡笑添研究員通過(guò)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(shí)現(xiàn)多級(jí)釋放拉伸應(yīng)力并成功通過(guò)原位方法進(jìn)行證實(shí)，同時(shí)受堅(jiān)硬的脊椎骨骼結(jié)晶和柔性結(jié)構(gòu)啟發(fā)，通過(guò)仿生晶界和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，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(guò)程，并起到界面粘結(jié)劑作用。

研究工作得到了中國(guó)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?chǔ)能新材料”雙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(duì)相關(guān)研究成果分別以《仿生脊椎設(shè)計(jì)大面積柔性鈣鈦礦太陽(yáng)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(yáng)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(yáng)電池》（Controlling Crystal Growth via Autonomously Longitudinal Scaffold for Planar Perovskite Solar Cells）為題在《自然·通訊》《德國(guó)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