MIT开发可在纸上打印太阳电池的新材料
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意风 于 2011年8月22日 23:06 发表
麻省理工学院（MIT）科学家研发出一种新的“墨水”材料，将其沉积在纸或其他柔软织物表面，能打印出太阳电池，就像打印文件一样简单且成本低廉。该研究发表于7月8日出版的《Advanced Materials》杂志上[1]。这项研究得到Eni-MIT联盟太阳能前沿计划以及美国国家科学基金会（NSF）的资助。
这一新技术与现在大多数制造太阳电池的方法有所不同。现有技术需要将衬底暴露在具有潜在危害性的环境中（要么是液体形式，要么暴露在高温下）；而新技术使用的是蒸汽而非液体，温度也不到120摄氏度，这些“相对温和”的环境使人们能将常用的、未经处理的纸张、布料、塑料作为衬底，在其上打印出太阳电池。
新技术使用的是气相沉积技术，该技术可以以低廉的成本进行大规模商业制造。这种技术需要在纸上沉积5层材料，并且需要一张掩模版（纸质）来形成表面的电池图案。此外，这个过程必须在真空中进行。
采用这种技术，甚至将纸折叠成纸飞机后，其上的太阳电池仍能工作。科学家同时也在一块PET薄片上打印出了太阳电池，并将其折叠打开了1000次，其性能并没有发生大的衰减。相比之下，现在使用商业方法制造出的太阳电池折叠一次就失效了。
研究人员表示，他们已经充分展示了这种新技术的稳定性，如经历折叠、高温后，电池依然能够工作。另外，研究结果也证实，去年打印出来的太阳电池现在仍能工作，这表明其寿命很长。由于纸或塑料衬底比传统衬底要轻薄，因此可以制造出功率/质量比相当高的可扩展太阳电池，这也让其应用领域更加广泛。
这种纸上太阳电池的转化效率约为1%，但科学家相信，随着他们持续对该材料进行改进，转换效率可以大大提高。
[1] Barr, M. C., Rowehl, J. A., Lunt, R. R., Xu, J., Wang, A., Boyce, C. M., Im, S. G., Bulović, V. and Gleason, K. K. (2011), Direct Monolithic Integration of Organic Photovoltaic Circuits on Unmodified Paper. Advanced Materials. published online: 8 JUL 2011
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Tags: 太阳电池
分类: 材料化工能源环保
