美研制出新型“墨水” 可打印太陽能光伏電池

 
       據(jù)美國麻省理工學院網站報道，麻省理工學院（MIT）的科學家研發(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單且成本低廉。該研究發(fā)表在近日出版的《先進材料》雜志上。

      該研究由麻省理工學院化學工程師凱倫·格利森、電子工程學教授弗拉基米爾·布洛維、研究生邁爾斯·巴爾領導，美國國家科學基金會對其提供了資助。

       最新技術與現(xiàn)在大多數(shù)制造太陽能電池的方法非常不同。現(xiàn)有技術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；而新技術使用的是蒸汽而非液體，溫度也不到120攝氏度，這些“相對溫和”的環(huán)境使人們能將常用的、不經處理的紙張、布料、塑料作為襯底，在其上打印出太陽能電池。

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

    最新技術可以使用普通的、未經處理的紙，包括印刷紙、薄紙、復寫紙甚至報紙，并且效果都很好，甚至將紙折成紙飛機后，其上的太陽能電池仍能工作。科學家同時也在一塊薄薄的PET塑料上打印出了一塊太陽能電池，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，這也讓其應用領域更加廣泛。另外，研究結果也證實，去年打印出來的太陽能電池現(xiàn)在仍能工作，這表明其壽命很長。而且，紙質襯底太陽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能電池。

    最新的這種紙上太陽能電池的轉化效率約為1%，但科學家們相信，隨著他們持續(xù)對該材料進行改進，轉化效率可以大大提高。“不管怎么，該電池現(xiàn)在足以為一個小型設備提供電力。”

印刷電子專業(yè)調查機構IDTechEx的主席皮特·哈羅普表示，麻省理工學院的研究非常令人興奮，目前太陽能電池研究領域的很多科學家都專注于研制大規(guī)模太陽能電池，其實，小型太陽能電池的應用領域也很廣泛。