科學家發明了像肥皂泡一樣輕的太陽能電池
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科學家發明了極其薄且靈活的光伏電池,其重量非常輕,可以放在肥皂泡上而不會破壞它們。這種薄而輕的電池最終可以放置在幾乎任何地方,從智慧服裝到氦氣球。
“它可能很輕,你甚至不知道它就在那裡,在你的襯衫上或在你的筆記本上,”一位研究人員說,弗拉基米爾·布洛維奇(Vladimir Bulovic),來自麻省理工學院。 “這些單元可以簡單地作為現有結構的附加部分。”
正是這種多功能性使得該實驗如此令人興奮——即使現階段它仍然只是一個概念驗證。創造新電池的關鍵是研究人員將太陽能電池本身、支撐太陽能電池的基板及其保護塗層結合在一起的方式,所有這些都在一個過程中進行。
一個優點是,透過將細胞和基底一起生長,可以保護後者免受灰塵和其他污染物的影響。一種稱為聚對二甲苯的常見柔性聚合物用作基材和外塗層,而一種稱為 DBP(鄰苯二甲酸二丁酯)的有機材料則用作主要光吸收層。
與傳統的太陽能電池製造方法不同,整個過程在室溫下的真空室中進行,並且不使用任何溶劑或刺激性化學物質。氣相沉積技術(透過熱、壓力和化學反應形成特定材料的非常薄的塗層)用於使基板和太陽能電池一起生長。
麻省理工學院的團隊表示,正是這種技術,而不是所使用的材料,使得這項突破如此重要。
由此產生的超薄柔性電池的厚度僅為人類頭髮的五十分之一和現有玻璃基電池(約 2 微米厚)厚度的千分之一,但它們可以同樣有效地將陽光轉化為電能。
事實上,它們可能太薄而不實用:“如果你呼吸太用力,你可能會把它吹走,”喬爾·讓說,另一位參與研究的研究人員。
據新製程的發明者稱,這種真空分層可用於將太陽能電池沉積在織物、紙張或幾乎任何其他材料的頂部,該製程花了數年時間才得以完善。在太空或高海拔地區,重量很重要,這些細胞可以發揮重要作用,即使大規模生產它們還需要幾年的時間。
該團隊的研究結果發表在有機電子學。