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標(biāo)題: 紙張?zhí)柲茈姵亻_發(fā)出來，效率翻18倍,，重量不到原來百分之一 [打印本頁]
作者: twq19810302 時間: 2023-1-4 14:00
標(biāo)題: 紙張?zhí)柲茈姵亻_發(fā)出來,，效率翻18倍,，重量不到原來百分之一
和紙一樣薄的太陽能電池,，你見過嗎,？
現(xiàn)在,，MIT研究團隊搞出來了,，整個電池結(jié)構(gòu)只有2～3微米厚,，模樣長這樣：
不僅厚度更薄了,，并且效率也翻了n番：
每千克產(chǎn)生的電量是 傳統(tǒng)太陽能電池的18倍。
并且這項研究的通訊作者Vladimir Bulović還新創(chuàng)立了一家公司,，準(zhǔn)備進一步開發(fā)和商業(yè)化這款超薄太陽能電池,。
網(wǎng)友們對這項技術(shù)成果也抱有很大的期待：
希望這能提高傳統(tǒng)太陽能電池的效率。
再說回這個電池本身,，它到底是怎么一回事,？一起來看看～
能做成更大面積的超薄太陽能電池
此前，已經(jīng)出現(xiàn)過類似的薄膜太陽能電池,，但它們都會或多或少都會有一些限制：要么是制備出的太陽能電池尺寸太小無法商業(yè)化應(yīng)用,，要么就是實際應(yīng)用效率太低。
而MIT的這個超薄太陽能電池,，不僅效率上有保證,，而且它的可擴展性能也是杠杠的，Bulović教授也表示：
雖然實驗室制作出來的樣品只有10cmX10cm,，但它毫無疑問能做到更大尺寸,。
那研究團隊又是如何兼顧到這些的呢？
要想制作出 超薄的可擴展的太陽能電池,，首先面對的問題就是材料的選取,。
換句話說，就是選取材料就不得不考慮到它的 工藝可行性,。
至于制備工藝,，簡單來說，超薄太陽能電池就是在薄膜載體上噴涂各種材料以及太陽能電池層,。
研究團隊給出了這樣一個 （下圖）制備 可擴展太陽能電池的工藝流程：輥對輥集成,。
在之前的研究中，制備薄膜太陽能電池一般都是采用玻璃作為載體材料,。
但玻璃很脆,，不能輕易被切開修剪，并不適用于大面積涂層技術(shù),，比如說槽模涂層 （Slot-Die Coating）和絲網(wǎng)印刷 （screen printing）,。
于是，研究團隊放棄使用玻璃作為載體，轉(zhuǎn)用聚對苯二甲酸乙二酯 （PET）片,，它能夠很好地避開玻璃基板的缺陷,。
載體基板確定之后，接下來便是在上面進行一層又一層的噴涂了,。
研究人員先是噴涂一層氟聚合物釋放層,，然后通過化學(xué)氣相沉積加入一層薄薄的聚對二甲苯，它是電氣絕緣材料,，可防止潮氣和化學(xué)腐蝕,。
此外，研究人員還使用由各種材料制成的 可打印墨水來沉積不同的太陽能電池層,，比如選擇了一種有機半導(dǎo)體作為主動光電轉(zhuǎn)換層,，銀納米線和導(dǎo)電聚合物作為透明電極。
這樣一來,，成品太陽能電池便制備好了,，接下來就要剝離在PET片上噴涂的太陽能薄膜，將其轉(zhuǎn)移到另外一種復(fù)合織物上去,。
這里MIT選用了Dyneema復(fù)合織物,，它是由超高分子量聚乙烯纖維夾在聚酯薄片之間制成，是商業(yè)上可用于高強度,、低重量應(yīng)用的最佳材料之一,。
具體過程，是在成品太陽能電池的邊緣涂上幾微米的膠水,，然后與Dyneema接觸,，將太陽能薄膜“扯”下來完成轉(zhuǎn)移。
講完制備工藝,，再來看看它的效率如何,？直接上數(shù)據(jù)。
MIT的太陽能電池功率密度為370瓦/千克,，重量為0.1千克/平方米,。
為了便于對照，研究人員還擺出了傳統(tǒng)太陽能電池的相關(guān)數(shù)據(jù)：
商用硅功率密度為20瓦/千克,，重量為10.7千克/平方米,。玻璃基板上的碲化鎘薄膜太陽能電池板的功率密度為13瓦/千克，重量為14千克/平方米,。
數(shù)據(jù)很直觀,，重量輕了100多倍，單位千克功率翻了n番,。
值得一提的是,，為了能夠?qū)崿F(xiàn)商業(yè)化應(yīng)用,，研究團隊還進行了更廣泛的測試，制造出一種輕質(zhì)的封裝層,，以延長電池的壽命，Bulović教授稱：
（我們的）太陽能電池不用包裝就能使用一到兩年,，而通過包裝,，可以將壽命延長至五至十年。
不過有網(wǎng)友還是理性分析了一通：重量輕了百余倍,，而功率密度又是按照單位重量計算的,，那折合下來單位面積的功率甚至還是不如傳統(tǒng)的太陽能電池。
研究團隊來自MIT,，其中通訊作者為Vladimir Bulović,，是麻省理工學(xué)院納米系主任，工程學(xué)教授,。
Bulović教授領(lǐng)導(dǎo)了有機和納米結(jié)構(gòu)電子實驗室,，共同領(lǐng)導(dǎo)著MIT-Eni太陽能前沿中心。
截至目前,，他已經(jīng)發(fā)表了250余篇研究論文,，被引用次數(shù)超過45000，在發(fā)光二極管,、化學(xué)傳感器,、可編程存儲器和微電子機器等領(lǐng)域發(fā)明了100多項美國專利，其中大部分已經(jīng)獲得許可并被初創(chuàng)企業(yè)和跨國公司使用,。
此外,，Bulović還擁有三家初創(chuàng)公司，包括被三星收購的量子點電子公司QD Vision,，主要提供新一代顯示和照明解決方案,。
還有一家制造透明太陽能電池的公司Ubiquitous Energy。
而最新的一家初創(chuàng)公司Active Surfaces,，則是準(zhǔn)備進一步開發(fā)和商業(yè)化文中提到的這款超薄太陽能電池,。
作者: 寒風(fēng)123 時間: 2023-1-4 15:46
很高端的樣子
作者: 東海fyh126 時間: 2023-1-4 15:50
能抗12級臺風(fēng)嗎/,,,,
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