美研制出新型“墨水” 可打印太陽能光伏電池
據美國麻省理工學院網站報道,麻省理工學院(MIT)的科學家研發(fā)出了一種新“墨水”,將其沉積在紙或其他軟和織物外表,能打印出光伏電池,就像打印文件一樣簡單且成本惠而不費。該研究發(fā)表在邇來出版的《先進材料》雜志上。
該研究由麻省理工學院化學工程師凱倫·格利森、電子工程學傳授弗拉基米爾·布洛維、研究生邁爾斯·巴爾領導,美國國家科學基金會對其提供了資助。
最新技術與現在大多數制造太陽能電池的方法非常不同,F有技術需要將襯底暴露在具有破壞性的環(huán)境中——要麼讓襯底以液體形式存在,要麼暴露在高溫下;而新技術使用的是蒸汽而非液體,溫度也不到120攝氏度,這些“相對溫和”的環(huán)境使人們能將常用的、不經處理的紙張、布料、塑料作爲襯底,在其上打印出太陽能電池。
新技術提供了一種大規(guī)模制造太陽能電池的廉價方法。這種名為氣相沉積的技術比印刷一般文檔要龐大一點,為了在紙上打印出一個光伏電池陣列,需要在這張紙上沉積5層物質,同時那個過程必須在真空中進行。
最新技術可以使用一般的、未經處理的紙,包括印刷紙、薄紙、複寫紙甚至報紙,並且結果都很好,甚至將紙折成紙飛機後,其上的太陽能電池仍能工作?茖W家同時也在一塊薄薄的PET塑料上打印出了一塊太陽能電池,并將其折疊打開了1000次,其性能并不受妨礙。相比之下,現在使用商業(yè)化方法制造出的太陽能電池折疊一次就失效了。
布洛維表達,與傳統(tǒng)由玻璃或其他材料制成的襯底相比,紙或塑料襯底要輕薄很多,這也讓其應用土地更加廣泛。另外,研究結果也表明,去年打印出來的太陽能電池現在仍能工作,這表明其壽命很長。同時,紙質襯底太陽能電池能夠被制成遮光窗簾或墻紙,其安裝成本大大低于玻璃襯底太陽能電池。
最新的這種紙上太陽能電池的轉化功效約爲1%,但科學家們相信,隨著他們持續(xù)對該材料進行改進,轉化功效可以大大提高。“不管怎麼,該電池現在足以爲一個小型設備提供電力。”
印刷電子專業(yè)調查機構IDTechEx的主席皮特·哈羅普表達,麻省理工學院的研究非常令人興奮,目前太陽能電池研究土地的很多科學家都專注于研制大規(guī)模太陽能電池,事實上,小型太陽能電池的應用土地也很廣泛。