科学家发明了像肥皂泡一样轻的太阳能电池
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科学家们发明了极其薄且灵活的光伏电池,其重量非常轻,可以放在肥皂泡上而不会破坏它们。这种又薄又轻的电池最终可以放置在几乎任何地方,从智能服装到氦气球。
“它可能很轻,你甚至不知道它就在那里,在你的衬衫上或在你的笔记本上,”一位研究人员说,弗拉基米尔·布洛维奇(Vladimir Bulovic),来自麻省理工学院。 “这些单元可以简单地作为现有结构的附加部分。”
正是这种多功能性使得该实验如此令人兴奋——即使现阶段它仍然只是一个概念验证。创造新电池的关键是研究人员将太阳能电池本身、支撑太阳能电池的基板及其保护涂层结合在一起的方式,所有这些都在一个过程中进行。
一个优点是,通过将细胞和基底一起生长,可以保护后者免受灰尘和其他污染物的影响。一种称为聚对二甲苯的常见柔性聚合物用作基材和外涂层,而一种称为 DBP(邻苯二甲酸二丁酯)的有机材料用作主要光吸收层。
与传统的太阳能电池制造方法不同,整个过程在室温下的真空室中进行,并且不使用任何溶剂或刺激性化学品。气相沉积技术(通过热量、压力和化学反应形成特定材料的非常薄的涂层)用于使基板和太阳能电池一起生长。
麻省理工学院的团队表示,正是这种技术,而不是所使用的材料,使得这一突破如此重要。
由此产生的超薄柔性电池的厚度仅为人类头发的五十分之一和现有玻璃基电池(约 2 微米厚)厚度的千分之一,但它们可以同样有效地将阳光转化为电能。
事实上,它们可能太薄而不实用:“如果你呼吸太用力,你可能会把它吹走,”乔尔·让说,另一位参与研究的研究人员。
据新工艺的发明者称,这种真空分层可用于将太阳能电池沉积在织物、纸张或几乎任何其他材料的顶部,该工艺花了数年时间才得以完善。在太空或高海拔地区,重量很重要,这些细胞可以发挥重要作用,即使大规模生产它们还需要几年的时间。
该团队的研究结果发表在有机电子学。