顶刊《EES》综述：柔性可穿戴太阳能电池用于自供电电子设备学术资讯

来源：材料科学与工程

光伏器件以其较高的功率转换效率，能够满足人类对绿色、廉价、便携电源的需求，已成为替代普通能源的理想替代品。此外，随着可穿戴设备、通信、交通、先进传感器等的迅速发展，这些先进设备对绿色和可接近的电源的需求，以及适当的机械稳定性，已成为一个新的挑战。在这方面，柔性可穿戴光伏平台可以很容易地适应任何设备/基板，并通过收集太阳光的能量为各种电子设备提供所需的能量。同样，光伏平台可以集成到混合平台中，并用于各种应用。
在此，作者总结了近年来柔性可穿戴太阳能电池作为能源供应自供电可穿戴设备的最新方法。首先介绍了透明柔性电极及其多样性的最新进展，然后总结了近年来发展起来的柔性太阳能电池及其平台设计的重要因素。随后，将柔性太阳能电池分为五大类（钙钛矿型、染料敏化型、有机型、纤维型和纺织型太阳能电池），介绍了它们的机理、工作原理和设计准则，以及它们的最新进展。最后，总结并报告了可穿戴传感器/设备的新应用，以突出此类实用平台的功能。相关论文以题目为“Recent Progress in Flexible-Wearable Solar Cells for Self-Powered Electronic Devices”发表在Energy & Environmental Science期刊上。
论文链接：https://doi.org/10.1039/C9QM00716D

可穿戴设备和便携式电子系统的迅速发展，对可转移、可适应、可穿戴、灵活、机械坚固和稳定的能源提出了需求，这些能源可以从可再生能源中提供所需的电能。在这篇综述中，作者建议柔性可穿戴太阳能电池取代普通的太阳能电池，作为满足日益增长的需求的理想选择。在这方面，首先总结和报告了最新开发的透明柔性电极及其多样性、所用材料和设计准则，然后着重介绍和详细评估了在太阳能电池柔性和机械稳定性方面的重要因素和已开展的工作。在接下来的部分中，柔性太阳能电池分为五大类：钙钛矿型、染料敏化型、有机、纤维型和纺织型太阳能电池。
随后，在每一个章节中，报告/评估了每种类型太阳能电池的机理、工作原理、设计的重要因素以及最近开发的活性层。随后，对每种类型的太阳能电池进行了详细的研究和讨论。最后，对可穿戴自供电装置的优点及其所需能量进行了分析和报告。收集到的信息清楚地强调和确认了这些类型的光伏设备的能力，它们是供应未来一代可耳电子系统的理想替代品，从而能够生产出适用于各种应用的长效可穿戴自供电设备。（文：爱新觉罗星）

图1。灵活的可穿戴光电器件在自供电器件开发中的应用。

图2。（a）（b）不同厚度的玻璃基、ITO基和Ag-NW基电极的透明度比较，（c）采用溶液处理技术制备了以Ag-NW为高透明导电阴极、导电聚合物层为阳极的半透明OSC，（d）以Ag-NW为电极的高透明聚合物太阳能电池，在波长550 nm处呈现66%的透明度，（e）以Ag-NW为电子和空穴收集电极的高透明聚合物太阳能电池，其最终器件的PCE和可见光透过率分别为2.9%和41%。

图3。显影电极在不同波长下的颜色变化以及所制备电极的光学图像柔性透明电极。

来源：mse_material 材料科学与工程

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