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具有褶皱耐久性的超柔性钙钛矿太阳能电池:迈向可穿戴电源
摘要: 钙钛矿材料因其机械柔性和高性能,在便携式设备光伏电源领域极具潜力;然而其柔性与效率仍需进一步提升才能实现实际应用。我们通过改变基底厚度并运用中性面概念,研究了多晶钙钛矿薄膜的机械断裂行为。这使得我们能在超薄基底(约2.5毫米)上制备无裂纹钙钛矿薄膜,并成功制造出效率高达17.03%的超柔性太阳能电池——该电池在0.5毫米半径下经历1万次弯曲循环后仍保持前所未有的柔韧性。采用金属网栅与导电聚合物复合的混合透明电极时,我们实现了大面积柔性钙钛矿太阳能电池(1.2平方厘米)13.6%的高效率。通过?;げ闶迪种行悦娓拍詈?,所制超柔性钙钛矿太阳能电池经100次揉皱循环仍保持耐用性。该方法为制备便携式电源用柔性钙钛矿太阳能电池铺平了道路。
关键词: 可穿戴电源,钙钛矿太阳能电池,机械耐久性,中性面概念,柔性
更新于2025-11-21 10:59:37
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[2019年IEEE第46届光伏专家会议(PVSC)- 美国伊利诺伊州芝加哥(2019.6.16-2019.6.21)] 2019年IEEE第46届光伏专家会议(PVSC)- 冷暴露温度对光伏组件机械耐久性测试的影响
摘要: 现有的机械耐久性测试流程通常在环境暴露(如热循环或湿热冷冻)之前进行机械加载。最新研究表明,硅太阳能电池在低于-20°C的温度环境下暴露后,其断裂强度会降低。为更准确评估电池片裂纹耐久性,我们尝试在机械加载前引入单次热循环测试。通过对比模块在单次热循环前后承受静态正面载荷的情况,并采用电流-电压测试与电致发光成像进行表征,结果显示:经过单次低温暴露后,在相同载荷作用下产生的电池片裂纹数量显著增加。本研究探讨了如何利用这一发现进一步优化机械耐久性的认证测试流程。
关键词: 电池片破裂、光伏组件、机械耐久性、可靠性、硅
更新于2025-09-23 15:21:01
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基于剪纸工艺的高度可拉伸薄膜太阳能电池,机械稳定性超过1000次循环
摘要: 利用能承受大应变且具有高循环机械耐久性的可拉伸太阳能电池,对可穿戴和皮肤界面电子设备应用而言颇具挑战。本工作我们采用剪纸设计实现了此类太阳能电池。实验与力学模拟表明,剪纸结构通过面外变形有效赋予钙钛矿太阳能电池(PSCs)可拉伸性,显著降低了器件应力。具有最优几何参数的剪纸基PSCs展现出优异机械变形能力,包括拉伸性(应变达200%)、扭转性(角度达450°)和弯曲性(曲率半径低至0.5毫米)。更重要的是,该剪纸PSCs具有高机械耐久性,即使经历1000次重复拉伸、扭转和弯曲循环后性能仍几乎不变。本文提出的可拉伸PSCs剪纸设计为提升太阳能电池及其他光电器件的变形能力提供了可行策略。
关键词: 剪纸艺术、可变形、薄膜太阳能电池、机械耐久性、可拉伸
更新于2025-09-19 17:13:59