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英文原题：Wearable perovskite solar cells by aligned liquid crystal elastomers
通讯作者：宋延林研究员、苏萌副研究员（中科院化学所）、陈义旺教授（江西师范大学）、李琳博士
近日，来自中科院化学所的宋延林研究员、苏萌研究员与江西师范大学陈义旺教授、苏州科技大学李琳博士合作，提出了一种有序电荷传输通道的增韧策略，即通过液晶弹性体构建取向界面分子夹层，从而实现稳定可穿戴钙钛矿太阳能电池的集成制备。研究发现，液晶二丙烯酸酯单体和含二硫醇端基的液晶低聚物发生光聚合时，分子排列顺序将立即被锁定，进而形成有序组装的液晶弹性体夹层，它能够提供更高的表面能和成核密度，从而促进钙钛矿薄膜的致密化过程，同时优化电荷收集效率，并最大程度抑制底部界面处的载流子复合，因此获得了效率高达23.26%的刚性器件和22.10%的柔性器件。由于液晶弹性体夹层的存在，上层钙钛矿晶体在持续光照下的相偏析得到有效抑制，并且可以通过有序分子堆积释放电子传输层与钙钛矿层之间的界面残余应力，结合弹性体界面的构筑降低ITO和钙钛矿薄膜的整体应力分布，优化后的电池器件在5000次弯曲循环后仍能维持初始效率的86%，在持续工作1570h后能够保持初始效率的80%以上。团队进一步将这种可靠太阳能电池芯片集成至带有微针传感器阵列的可穿戴触觉设备中，以在虚拟现实中演示疼痛感知系统。
基于液晶弹性体增韧的可穿戴钙钛矿太阳能电池
Wearable perovskite solar cells by aligned liquid crystal elastomers
Zengqi Huang, Lin Li, Tingqing Wu, Tangyue Xue, Wei Sun, Qi Pan, Huadong Wang, Hongfei Xie, Jimei Chi, Teng Han, Xiaotian Hu, Meng Su, Yiwang Chen, Yanlin Song
Nat. Commun., 2023, 14: 1204. DOI: 10.1038/s41467-023-36938-7
Published: 3 March 2023