您的位置 首页 科技创新

MIT开宣布纸张太阳能电池,功率翻18倍,分量不到本来百分之一

Pine 发自 凹非寺量子位 | 大众号 QbitAI

和纸相同薄的太阳能电池,你见过吗?

现在,MIT研讨团队搞出来了,整个电池结构只要2~3微米厚,容貌长这样:

不只厚度更薄了,并且功率也翻了n番:

每千克发生的电量是传统太阳能电池的18倍

并且这项研讨的通讯作者Vladimir Bulović还新创立了一家公司,预备进一步开发和商业化这款超薄太阳能电池。

网友们对这项技能成果也抱有很大的等待:

希望这能进步传统太阳能电池的功率。

再说回这个电池自身,它到底是怎样一回事?一起来看看~

能做成更大面积的超薄太阳能电池

此前,现已呈现过相似的薄膜太阳能电池,但它们都会或多或少都会有一些约束:要么是制备出的太阳能电池尺度太小无法商业化运用,要么就是实践运用功率太低。

而MIT的这个超薄太阳能电池,不只功率上有确保,并且它的可扩展功能也是杠杠的,Bulović教授也表明:

尽管实验室制作出来的样品只要10cmX10cm,但它毫无疑问能做到更大尺度。

那研讨团队又是如何兼顾到这些的呢?

要想制作出超薄的可扩展的太阳能电池,首要面临的问题就是资料的选取。

换句话说,就是选取资料就不得不考虑到它的工艺可行性

至于制备工艺,简略来说,超薄太阳能电池就是在薄膜载体上喷涂各种资料以及太阳能电池层。

研讨团队给出了这样一个(下图)制备可扩展太阳能电池的工艺流程:辊对辊集成。

在之前的研讨中,制备薄膜太阳能电池一般都是选用玻璃作为载体资料。

但玻璃很脆,不能容易被切开修剪,并不适用于大面积涂层技能,比方说槽模涂层(Slot-Die Coating)和丝网印刷(screen printing)。

△图源:alicat

所以,研讨团队抛弃运用玻璃作为载体,转用聚对苯二甲酸乙二酯(PET)片,它能够很好地避开玻璃基板的缺点。

载体基板确认之后,接下来就是在上面进行一层又一层的喷涂了。

研讨人员先是喷涂一层氟聚合物开释层,然后经过化学气相堆积参加一层薄薄的聚对二甲苯,它是电气绝缘资料,可防止潮气和化学腐蚀。

此外,研讨人员还运用由各种资料制成的可打印墨水来堆积不同的太阳能电池层,比方挑选了一种有机半导体作为自动光电转化层,银纳米线和导电聚合物作为通明电极。

这样一来,制品太阳能电池便制备好了,接下来就要剥离在PET片上喷涂的太阳能薄膜,将其搬运到别的一种复合织物上去。

这儿MIT选用了Dyneema复合织物,它是由超高分子量聚乙烯纤维夹在聚酯薄片之间制成,是商业上可用于高强度、低分量运用的最佳资料之一。

具体进程,是在制品太阳能电池的边际涂上几微米的胶水,然后与Dyneema触摸,将太阳能薄膜“扯”下来完结搬运。

讲完制备工艺,再来看看它的功率如何?直接上数据。

MIT的太阳能电池功率密度为370瓦/千克,分量为0.1千克/平方米。

为了便于对照,研讨人员还摆出了传统太阳能电池的相关数据:

商用硅功率密度为20瓦/千克,分量为10.7千克/平方米。玻璃基板上的碲化镉薄膜太阳能电池板的功率密度为13瓦/千克,分量为14千克/平方米。

数据很直观,分量轻了100多倍,单位千克功率翻了n番。

值得一提的是,为了能够完成商业化运用,研讨团队还进行了更广泛的测验,制作出一种轻质的封装层,以延伸电池的寿数,Bulović教授称:

(咱们的)太阳能电池不必包装就能运用一到两年,而经过包装,可以将寿数延伸至五至十年。

不过有网友仍是理性分析了一通:分量轻了百余倍,而功率密度又是依照单位分量核算的,那折合下来单位面积的功率乃至仍是不如传统的太阳能电池。

研讨团队

研讨团队来自MIT,其间通讯作者为Vladimir Bulović,是麻省理工学院纳米系主任,工程学教授。

Bulović教授领导了有机和纳米结构电子实验室,一起领导着MIT-Eni太阳能前沿中心。

到现在,他现已宣布了250余篇研讨论文,被引证次数超越45000,在发光二极管、化学传感器、可编程存储器和微电子机器等范畴发明晰100多项美国专利,其间大部分现已取得答应并被草创企业和跨国公司运用。

此外,Bulović还具有三家草创公司,包含被三星收买的量子点电子公司QD Vision,首要供给新一代显现和照明解决方案。

还有一家制作通明太阳能电池的公司Ubiquitous Energy。

而最新的一家草创公司Active Surfaces,则是预备进一步开发和商业化文中说到的这款超薄太阳能电池。

参阅链接:[1]https://spectrum.ieee.org/thin-film-solar-panels[2]https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/smtd.202200940[3]https://news.ycombinator.com/item?id=34093356

没有账号? 忘记密码?

社交账号快速登录