迄今最輕薄太陽能電池問世
2016-03-01 來源:中國聚合物網(wǎng)
肥皂泡上的超薄太陽能電池
帽子、窗戶、白紙、氣球,倘若它們都能發(fā)電,那會(huì)怎樣?美國麻省理工學(xué)院的科學(xué)家開發(fā)出一種超輕、超薄的柔性太陽能電池,能附著在許多物體之上。即便是“躺”在一個(gè)肥皂泡上也不會(huì)讓泡泡變形。該材料潛力巨大,對(duì)重量較為敏感的應(yīng)用,如航天器或高空探測(cè)氣球等有重要價(jià)值,有望為太陽能電池應(yīng)用開創(chuàng)出許多全新領(lǐng)域。
麻省理工學(xué)院稱,這種太陽能電池主要由基底和涂層兩部分組成,厚度僅為2微米,相當(dāng)于人類頭發(fā)直徑的五十分之一,傳統(tǒng)太陽能電池的千分之一,極有可能是迄今為止最輕最薄的太陽能電池。負(fù)責(zé)此項(xiàng)研究的麻省理工學(xué)院電氣工程學(xué)教授弗拉基米爾·比拉維克說:“這種電池很輕,如將其集成到你的襯衫或者筆記本電腦上,你甚至感覺不出它們的存在!
比拉維克稱,這項(xiàng)技術(shù)的領(lǐng)先之處在于用一個(gè)步驟完成所有部件的制造。由于不需要其他工序,就減少了電子元件暴露在灰塵和其他污染物中的幾率,保證了產(chǎn)品的質(zhì)量和性能。與此同時(shí),生產(chǎn)環(huán)節(jié)的簡(jiǎn)化也為大規(guī)模生產(chǎn)提供了可能。
比拉維克的研究小組已對(duì)該設(shè)想進(jìn)行了驗(yàn)證,并在實(shí)驗(yàn)室中制造出原型。他們用帕里綸(聚對(duì)二甲苯),一種常見的柔性聚合物做太陽能電池的基底和涂層,用另一種名為DBP(鄰苯二甲酸二丁酯)的材料制造吸光層。整個(gè)制造過程在室溫下的真空室中進(jìn)行,不用任何溶劑。與傳統(tǒng)太陽能電池相比,無需高溫和有毒化學(xué)品。在真空室中,基底和太陽能電池單元通過氣相沉積技術(shù)就能“生長”出來。
這種太陽能電池既可用傳統(tǒng)的玻璃做載體,也可以用織物、紙張、塑料等材料。雖然目前新裝置轉(zhuǎn)化效率還不是很高,但因?yàn)橹亓枯p,功率重量比足以稱雄天下。一個(gè)典型的硅基太陽能電池模塊,玻璃在總重中占了很大部分,每公斤能生產(chǎn)15瓦的電力,而新的薄膜太陽能電池每克能產(chǎn)生6瓦的電力,比前者高出600倍。
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