美研制出新型“墨水” 可打印太陽(yáng)能光伏電池

 
       據(jù)美國(guó)麻省理工學(xué)院網(wǎng)站報(bào)道，麻省理工學(xué)院（MIT）的科學(xué)家研發(fā)出了一種新“墨水”，將其沉積在紙或其他柔軟織物表面，能打印出光伏電池，就像打印文件一樣簡(jiǎn)單且成本低廉。該研究發(fā)表在近日出版的《先進(jìn)材料》雜志上。

      該研究由麻省理工學(xué)院化學(xué)工程師凱倫·格利森、電子工程學(xué)教授弗拉基米爾·布洛維、研究生邁爾斯·巴爾領(lǐng)導(dǎo)，美國(guó)國(guó)家科學(xué)基金會(huì)對(duì)其提供了資助。

       最新技術(shù)與現(xiàn)在大多數(shù)制造太陽(yáng)能電池的方法非常不同。現(xiàn)有技術(shù)需要將襯底暴露在具有破壞性的環(huán)境中——要么讓襯底以液體形式存在，要么暴露在高溫下；而新技術(shù)使用的是蒸汽而非液體，溫度也不到120攝氏度，這些“相對(duì)溫和”的環(huán)境使人們能將常用的、不經(jīng)處理的紙張、布料、塑料作為襯底，在其上打印出太陽(yáng)能電池。

新技術(shù)提供了一種大規(guī)模制造太陽(yáng)能電池的廉價(jià)方法。這種名為氣相沉積的技術(shù)比印刷普通文檔要復(fù)雜一點(diǎn)，為了在紙上打印出一個(gè)光伏電池陣列，需要在這張紙上沉積5層物質(zhì)，而且這個(gè)過程必須在真空中進(jìn)行。

最新技術(shù)可以使用普通的、未經(jīng)處理的紙，包括印刷紙、薄紙、復(fù)寫紙甚至報(bào)紙，并且效果都很好，甚至將紙折成紙飛機(jī)后，其上的太陽(yáng)能電池仍能工作。科學(xué)家同時(shí)也在一塊薄薄的PET塑料上打印出了一塊太陽(yáng)能電池，并將其折疊打開了1000次，其性能并不受影響。相比之下，現(xiàn)在使用商業(yè)化方法制造出的太陽(yáng)能電池折疊一次就失效了。

布洛維表示，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(yīng)用領(lǐng)域更加廣泛。另外，研究結(jié)果也證實(shí)，去年打印出來的太陽(yáng)能電池現(xiàn)在仍能工作，這表明其壽命很長(zhǎng)。而且，紙質(zhì)襯底太陽(yáng)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(yáng)能電池。

最新的這種紙上太陽(yáng)能電池的轉(zhuǎn)化效率約為1%，但科學(xué)家們相信，隨著他們持續(xù)對(duì)該材料進(jìn)行改進(jìn)，轉(zhuǎn)化效率可以大大提高。“不管怎么，該電池現(xiàn)在足以為一個(gè)小型設(shè)備提供電力。”

印刷電子專業(yè)調(diào)查機(jī)構(gòu)IDTechEx的主席皮特·哈羅普表示，麻省理工學(xué)院的研究非常令人興奮，目前太陽(yáng)能電池研究領(lǐng)域的很多科學(xué)家都專注于研制大規(guī)模太陽(yáng)能電池，其實(shí)，小型太陽(yáng)能電池的應(yīng)用領(lǐng)域也很廣泛。