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科学家研发纸质太阳能电池制造技术

2021-04-24 ryder

图为研究人员展示这种具有柔韧性、可折叠的纸质太阳能电池。(图片来源:PatrickGillooly)


图为只沉积了一层导电材料的电池样本。(图片来源:PatrickGillooly)


美国麻省理工学院(MIT)的科学家们近日开发出一项新印刷技术,并成功地利用其制造出纸质太阳能电池。研究报告发表在7月8日的《先进材料》上。

目前,在太阳能电池制造所使用的几种办法中,其所需条件都是具有破坏性的印刷底物非得浸在液体中或需要高温。而这种新的印刷技术仅仅需要蒸气和不超过120℃的环境温度,如此一来,未经解决的一般纸张、衣服和塑料均可被拿来当作电池的制造材料。

此外,该技术也只是用到了很简单的办法气相沉积法,该办法造价低廉,商业使用广。

不过,比起一般的纸张打印,这项技术还是稍有复杂性:通过同样是纸质的蒙版固定电池表面的花纹样式,将五层导电性材料重复地沉积到一张纸的同一位置上,整个过程非得在真空中进行。

除了纸质电池外,研究人员还利用PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)塑料制成另一种电池。他们将该电池反复折叠1000次后测试,发现其并未出现分明的性能损失。与此形成对照的是,他们将一款使用同样材料制成的商业太阳能电池折叠一次后,该电池就无法使用了。

目前该电池的转化效率惟有约1%,研究小组正在研究要怎么样改进该项技术,他们相信经过对材料的精细调整后,转化效率将有很大提升。(科学网张笑/编译)

相关仪器及办法:氧化化学气相沉积法4200-SCS型半导体性能表征系统Cary6000i型紫外-可见-近红外分光光度计4156C型精密半导体参数分解仪4145B型半导体参数分解仪94023A型太阳光模拟器

完成人:弗拉迪米尔布罗维奇课题组/卡伦格里森课题组

试验室:美国麻省理工学院化学工程系、电气工程与计算机科学系、材料科学与工程系

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