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清洁能源材料课题组取得重大科研进展
作者:人文教育网  发布时间:2014-12-03 17:46:09  浏览:695  来源:人文教育网

现代材料制备科学近百年来诞生了众多标度人类智慧的原理、方法与技术,为改善人类生活奠定了材料基础,但人类从自然进化形态中学习领悟的仍在少数。华南先进光电子研究院先进材料研究所之清洁能源材料课题组最近在利用仿生学构造新材料这条充满荆棘之路上留下了坚实的脚印。11月28日,课题组最新研究成果在Nature子刊Nature Communications上以Bio-inspired networks for optoelectronic applications为题发表出来(doi:10.1038/ncomms6674)。事实上,过去一年,高进伟博士带领的课题组已经连续在Advanced Materials和Small等刊物上发表成果,并申请国家发明专利10项(授权1项),受到三星、苹果、LG等企业的广泛关注。
先进材料研究所高进伟博士带领的清洁能源课题组近几年一直在努力。课题组与任志锋教授、Krisztof Kempa教授等光电功能材料领域知名学者密切合作、艰辛探索。他们看到了自然之物博取生命的通道,从茂盛之树叶尽取阳光精华的过程中获得启示。他们意识到,树叶之叶脉和叶柄传递营养,扩散于叶片之中被阳光滋润而茁壮成长,应该是可以师法的有效结构。这里叶脉与叶柄相当于透明电极之导电通道。因此,在光电功能材料表面用金属材料构建类似这种叶脉叶柄的网状结构,将既能够最大容量容许阳光穿网而过,又能够如树叶一般通过叶脉叶柄充分吸收光电功能材料在阳光下照射而产生的光生电子与空穴。这种网络结构还天然赋予这种电极以惊人的抗拉伸和抗弯曲特性,构建这种网络电极的第一步已经成人高考网上报名为仿生学之类的研究作出了良好注解。研究人员称之为“‘师法自然,请光入网’的佳作”。
高进伟博士他们似乎正是劲透于这一思路,成功制备了一种金属网格透明电极,实现了透光性高于~90%而表面电阻低若~2.5Ohm/sq的水平。基于此类电极的太阳能电池与柔性触摸显示等原型器件已经展示良好的性能,如以此透明电极作为前电极的薄膜太阳能电池效率比常规电池提高了13%,光电转化效率达到11%。
该成果的取得得力于“广东省领军人才项目”、“广东省科技厅项目”、“绿色光电子技术交叉学科创新平台”、“广东省量子调控工程与材料重点实验室”、2012年和2013年我校“大学生创新创业训练计划”项目的资助。