摘要：太陽能充電裝置的設(shè)計包括了一個能量收集模塊（即柔性太陽能電池）、一個儲能模塊（即在聚酰亞胺基板上打印準(zhǔn)固態(tài)非對稱超級電容器陣列）和一個塑料薄膜覆蓋層。

隨著物聯(lián)網(wǎng)與柔性電子技術(shù)的快速發(fā)展，可穿戴的自供電系統(tǒng)受到越來越廣泛的關(guān)注。但是，能量轉(zhuǎn)化、能量收集與能量存儲各個模塊之間性能難以匹配，往往導(dǎo)致自供電系統(tǒng)冗雜、體積笨重。

近日，蘇州大學(xué)能源學(xué)院教授孫靖宇、邵元龍與美國加州大學(xué)洛杉磯分校教授Rid B. Kaner等人借助印刷技術(shù)構(gòu)筑了高集成性、可穿戴的太陽能直充自供電單元，擺脫了每天拿著“板磚”充電寶的麻煩，隨走隨充、攜帶方便。

他們在《自然—通訊》上公布的研究成果顯示，這個太陽能充電裝置的設(shè)計包括了一個能量收集模塊（即柔性太陽能電池）、一個能量存儲模塊（即在聚酰亞胺基板上打印準(zhǔn)固態(tài)非對稱超級電容器陣列）和一個塑料薄膜覆蓋層。其中，準(zhǔn)固態(tài)非對稱超級電容器是以氮化釩為負(fù)電極，錳氧化物為正電極、聚丙烯酰胺凝膠為電解質(zhì)組裝而成。

這種可穿戴太陽能自供電系統(tǒng)還采用絲網(wǎng)印刷技術(shù)構(gòu)筑了微型的鎂離子基非對稱超級電容器，與商業(yè)的太陽能電池進(jìn)行集成，形成了高柔性、高集成度、高安全性以及高循環(huán)穩(wěn)定性的可穿戴太陽能自供電單元，為構(gòu)筑一體化、可穿戴的自供電器件供應(yīng)了新的方法。

研究人員稱，當(dāng)暴露在陽光下時，太陽能電池組件使熱輻射轉(zhuǎn)換為電能，并同時對超級電容器充電，充電之后的光電超級電容器可隨時為電子設(shè)備供應(yīng)存儲電源。這種太陽能充電的自供電單元可以直接佩戴，并可作為可靠的電源為便攜式電子手表供電。