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麻省理工学院研发超薄太阳能电池,可放在泡泡上

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英文原文:Solar cells as light as a soap bubble杏彩注册

太阳能电池给我们的印象总是一大块蓝蓝黑

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黑硬硬的,但随着各种不同技术,开始有软性的太阳能电池可供贴在曲面上,但这些可挠屈的太阳能电池,遇上麻省理工学员(MIT)研究团队最新研究出的超轻薄太阳能电池,可都要闪边站了,因为 MIT 团队的这款超轻薄太阳能电池,竟然可以放在肥皂泡泡上。

这项新研究发布于《有机电子》(Organic Electronics)期刊,主导者是 MIT 教授伏拉季米尔·布洛维奇(Vladimir Bulovic),他表示这项突破的关键在于将太阳能电池本身、承载的基板,以及保护层三合一一体完成,而这个一体完成的制程也减少了灰尘污染混入各层之中的机率,防止污染降低太阳能电池的效率。

研究团队以帕里纶(parylene),也就是聚对二甲苯,做为基板与保护层的材料,这种材料具有优良电性能、耐热耐候性、弹性以及化学稳定性佳,以化学气相沉积法制作,常用来做为生医元件或印刷电路板的保护材料,刚好适合团队三合一制程所需,并以邻苯二甲酸二丁酯(DBP)为主要的吸收光能材料。整个结构在同一个真空室下以化学气相沉积法在室温下完成,并且不需任何溶剂。

相对于主流太阳能电池的制作过程往往需要高温以及毒性相当强的化学药剂,这个制程可说安全许多,不过研究团队强调这样的制程还可以应用在不同的薄膜太阳能电池材料上,不一定只能适用于研究团队此次所选择的材料,包括量子点或是钙钛化合物等都可取代实验中的 DBP 有机材料成为吸收光能材料。

团队以 DBP 造就了当前世上最轻薄的太阳能电池,成品的厚度只有 2 微米厚度,相当于人类头发宽度的十五分之一,只有玻璃基板太阳能电池的千分之一厚,可以放在肥皂泡泡上,一不小心太大力呼气就会吹飞了,而虽然将光能转为电能的转换率并不是太理想,但若以重量转换率来说,则是所有材料中最高的之一,每克重可产生 6 瓦电力,较一般太阳能电池高出 400 倍。

这样的特性让这种新材料适用于一些特殊应用,例如对重量很敏感的高空气球,若布满这种超轻薄又可挠屈的薄膜太阳能电池,就可以在高空中发电自给自足;也可以用来为可携式电子产品供电,或穿戴式设备供电。过去有设计师将太阳能电池设计于衣物上,但因为太阳能电池太过笨重,看起来像兵马俑,而没有实穿效果,若使用这种新材料,太阳能衣物将可望大行其道。

不过,这款太阳能电池目前只是原型,还得经过多年的开发才能推出商用产品。就期待 MIT 团队积极努力让它快点上市了。

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点击次数:  更新时间:2018-07-28 00:00:00  【打印此页】  【关闭