Với thị trường thiết bị điện đeo được đang phát triển nhanh chóng, pin mặt trời có thể co giãn, có thể hoạt động dưới áp lực đã nhận được sự chú ý đáng kể như một nguồn năng lượng. Để chế tạo các pin mặt trời như vậy, điều cần thiết là lớp quang hoạt của chúng, lớp chuyển đổi ánh sáng thành điện, phải thể hiện hiệu suất điện cao đồng thời có độ đàn hồi cơ học. Tuy nhiên, việc đáp ứng cả hai yêu cầu này là một thách thức, khiến việc phát triển pin mặt trời có thể kéo dãn trở nên khó khăn.
Cấu trúc hóa học của polyme dẫn điện mới được phát triển và hiệu suất của pin mặt trời hữu cơ có thể co giãn bằng vật liệu này. Nhà cung cấp: Joule (2023). DOI: 10.1016/j.joule.2023.11.005
Vào ngày 26 tháng 12, nhóm nghiên cứu KAIST thuộc Khoa Kỹ thuật Hóa học và Sinh học phân tử (CBE) do Giáo sư Bumjoon Kim dẫn đầu đã công bố phát triển một loại vật liệu polymer dẫn điện mới đạt được cả hiệu suất điện và độ đàn hồi cao đồng thời giới thiệu loại vật liệu hữu cơ có khả năng co giãn hiệu suất cao nhất thế giới. pin mặt trời.
Bài báo có tiêu đề “Các polyme liên hợp copolyme cứng và khối mềm tạo ra pin mặt trời hữu cơ có khả năng co giãn bên trong hiệu suất cao”, được xuất bản trên Joule vào ngày 1 tháng 12.
Pin mặt trời hữu cơ là thiết bị có lớp quang hoạt, chịu trách nhiệm chuyển đổi ánh sáng thành điện, bao gồm các vật liệu hữu cơ. So với pin mặt trời làm từ vật liệu phi hữu cơ hiện có, chúng nhẹ hơn và linh hoạt hơn, khiến chúng có tính ứng dụng cao cho các thiết bị điện đeo trên người.
Pin mặt trời với vai trò là nguồn năng lượng đặc biệt quan trọng để chế tạo các thiết bị điện, nhưng pin mặt trời hiệu suất cao thường thiếu tính linh hoạt và do đó ứng dụng của chúng trong các thiết bị đeo bị hạn chế ở thời điểm này.
Nhóm nghiên cứu do Giáo sư Kim dẫn đầu đã kết hợp một loại polyme có khả năng co giãn cao với một loại polyme dẫn điện có đặc tính điện tuyệt vời thông qua liên kết hóa học và phát triển một loại polyme dẫn điện mới có cả tính dẫn điện và khả năng co giãn cơ học. Polyme này đáp ứng mức hiệu suất chuyển đổi quang điện cao nhất được báo cáo (19%) khi sử dụng pin mặt trời hữu cơ, đồng thời cho thấy khả năng co giãn gấp 10 lần so với các thiết bị hiện có.
Qua đó, nhóm nghiên cứu đã chế tạo được pin mặt trời có thể co giãn hiệu suất cao nhất thế giới, có thể giãn tới 40% trong quá trình hoạt động và chứng minh khả năng ứng dụng của nó đối với các thiết bị đeo được.
Giáo sư Kim cho biết: “Thông qua nghiên cứu này, chúng tôi không chỉ phát triển pin mặt trời hữu cơ có khả năng co giãn tốt nhất thế giới mà còn có ý nghĩa quan trọng là chúng tôi đã phát triển một loại polyme mới có thể áp dụng làm vật liệu cơ bản cho nhiều thiết bị điện tử cần có tính dẻo.” và/hoặc đàn hồi."
