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          超薄太陽能電池可將物體表面變為電源

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          日期:2022-12-13 09:27:12    來源:科技日報    


          (資料圖)

          科技日報記者 劉霞

          美國麻省理工學院(MIT)工程師在最新一期《小方法》雜志上刊發論文稱,他們開發出一款超輕太陽能電池,可快速方便地將任何表面變為電源。這款比人頭發絲還纖薄的太陽能電池黏附于一塊織物上,重量僅為傳統太陽能電池板的百分之一,但每千克的發電量是其18倍,可集成在船帆、救災帳篷和防水布、無人機的機翼及各種建筑物表面。

          為生產太陽能電池,MIT有機和納米結構電子實驗室團隊使用了電子墨水形式的納米材料。在納米潔凈室內,他們使用擠出式涂布機將納米電子材料層沉積到3微米厚的基底上,隨后使用絲網印刷術,印制出電極并完成太陽能模塊,接著將厚度約為15微米的印刷模塊從塑料基板上剝離,形成一種超輕太陽能裝置模塊。

          但這種纖薄而獨立式的太陽能模塊很難處理,且很容易撕裂,因此難以部署。為此,研究團隊需要找到一種輕質、柔韌的基材,將太陽能電池黏附在其上,最終他們找到了每平方米僅重13克的復合材料“大力馬”(Dyneema)。通過添加一層只有幾微米厚的固化膠,他們將太陽能組件黏附在“大力馬”上,最終形成超輕且堅固的太陽能結構。

          測試結果顯示,獨立式太陽能電池每千克可產生730瓦的功率,如果將其黏附在高強度“大力馬”織物上,每千克約產生370瓦的功率,是傳統太陽能電池的18倍。而且,即使將該織物太陽能電池卷起、展開500多次后,仍保持90%以上的初始發電能力。這種電池生產方法可以擴展,生產出面積更大的柔性電池。

          不過,研究人員強調,雖然他們的太陽能電池比傳統電池更輕、更柔韌,但制造電池的碳基有機材料會與空氣中的水分和氧氣相互作用,可能降低電池的性能,因此需要包裹另一種材料來保護電池不受環境影響,他們目前正在開發超薄封裝解決方案。

          關鍵詞: 太陽能電池

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