大多數(shù)材料的韌性和強度通常是相互排斥的。雖然自然界中的木材、骨骼和珍珠層等生物材料通過形成分層多尺度(納米到宏觀)結(jié)構而表現(xiàn)出出色的韌性,但從材料合成中同時獲得優(yōu)異的強度和韌性是一個巨大的挑戰(zhàn)。鑒于此,2022年8月25日蘇州大學婁艷輝&蘇曉東&鄒貴付團隊于AEM刊發(fā)晶?;蒲苌W(wǎng)絡拓撲顯著提高柔性太陽能電池的鈣鈦礦薄膜的韌性與強度的研究成果,通過將透明質(zhì)酸鈉引入有機金屬鹵化物鈣鈦礦薄膜中,觀察到一種網(wǎng)絡拓撲結(jié)構,從而大大提高了其強度和韌性。拉伸應力下的晶?;坪途Я<毞种荚诤纳⑾到y(tǒng)能量并賦予鈣鈦礦薄膜顯著的韌性。同時,由透明質(zhì)酸鈉通過強相互作用連接的細分晶粒導致鈣鈦礦薄膜的高強度。結(jié)果,鈣鈦礦薄膜表現(xiàn)出穩(wěn)健的增強,斷裂伸長率從1.58%提高到 5.02%,斷裂強度從23.13 MPa提高到55.25 MPa。值得注意的是,在2 mm曲率半徑下彎曲6000 次后,反式柔性鈣鈦礦太陽能電池的效率達到 20.01%,并保持初始效率的90%。這項工作設計了一種拓撲結(jié)構,以克服用于可穿戴電子產(chǎn)品的鈣鈦礦薄膜的韌性和強度之間的沖突。
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