通过使用经过仔细折叠的纸或塑料来开发可以分配电子的功能阵列,太阳能电池的制造可能正在取得重大进展。
这个消息要归功于MIT团队的工作,该团队演示了此印刷文档的特征是彩色矩形的单元格阵列,当将导线夹到一端并在纸上照亮时,这些单元将为LCD时钟供电。
就像麻省理工新闻社所说的那样:“几乎像在喷墨机上打印照片一样便宜和容易,在那薄薄的纸上就制造了一种廉价,简单的太阳能电池,它是由沉积在纸上的特殊“墨水”形成的。您甚至可以将其折叠以滑入口袋,然后将其展开并看着它在阳光下再次发电。
对于太阳能和可再生能源爱好者来说,这是一个了不起的消息,他们发现他们一直不得不接受与太阳能技术并驾齐驱的高昂成本。
由麻省理工学院的研究人员团队开发的这项新技术于7月8日发表在《先进材料》杂志上。该论文由Karen Gleason,Alexander和I. Michael Kasser化学工程教授合着。电气工程学教授弗拉基米尔·布洛维奇;研究生Miles Barr;以及其他六个学生和博士后。至关重要的是,这项工作得到了Eni-MIT联盟太阳前沿计划和国家科学基金会的支持。
麻省理工学院的研究小组指出,这项技术与迄今为止用于制造大多数太阳能电池的系统有很大的不同。传统的电池技术要求以液体或高温的形式将基板暴露在潜在的破坏条件下。
开发人员说,新的印刷工艺使用蒸气而不是液体,并且温度低于120摄氏度,并补充说:“这些'温和'的条件使得可以使用普通的未经处理的纸,布或塑料作为可在其上印刷太阳能电池的基材。”
研究人员说,这一过程比打印学期论文要复杂得多。为了在纸上形成这种光伏电池阵列,必须使用掩模(也由纸制成)在连续的通过中将五层材料沉积在同一张纸上,以在表面上形成电池图案。对于自己动手的科学家,该过程必须在真空室内进行。
根据麻省理工学院的新闻,“基本工艺与用来在薯片袋中制成银色衬里的工艺基本相同:一种气相沉积工艺,可以在大规模商业规模上廉价地进行。”
即使折叠成纸飞机,弹性太阳能电池也仍然起作用。麻省理工学院的研究人员在论文中还描述了在一块PET塑料(用于汽水瓶的材料的较薄版本)上印刷太阳能电池,然后将其折叠和展开1000次,而性能没有明显损失。相反,在一次折叠之后,在相同材料上的商业生产的太阳能电池失效。
VladimirBulović说:“我们已经充分证明了这项技术的强大功能。”另外,由于与传统的玻璃或其他材料相比,纸张或塑料基材的重量轻,我们认为我们可以制造出可伸缩的太阳能电池,其功率/千克性能可达到创纪录的高水平。对于具有这种特性的太阳能电池,许多技术应用都将开放。
实际上,正在为太阳能行业建造一条新的设计高速公路。
这段来自Advanced Materials的Gleason Lab视频显示,纸质太阳能电池电路可以动态折叠和展开,同时在电表上同时测量电压。纸质光伏电池通过模拟太阳光从下方照亮。
祝贺这个MIT设计团队的所有成员及其支持者。
照片通过帕特里克·吉卢里
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