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| 沙特研制出超薄無毒薄膜太陽能電池 |
| （時(shí)間:2020-9-9 10:22:28） |
銦延展性、抗腐蝕、導(dǎo)電性表現(xiàn)都不錯(cuò)，被廣泛應(yīng)用在航天、醫(yī)療、電子工業(yè)，也價(jià)格昂貴。不過現(xiàn)在沙特阿拉伯科學(xué)家研發(fā)出不含銦的超薄太陽能，雖然效率比不上傳統(tǒng)硅晶太陽能，但是可以采用噴涂制程與可撓基板，不論靈活性還是可塑性，都略勝一籌。根據(jù)實(shí)驗(yàn)，全新電池輕薄到能直接貼在肥皂泡泡上。
在薄膜太陽能技術(shù)中，銅銦鎵硒型（CIGS）太陽能轉(zhuǎn)換效率最高，小面積電池效率已經(jīng)達(dá)到20.3%，模塊的效率也已達(dá)14%。只是共蒸鍍及真空濺鍍制程成本相當(dāng)昂貴，目前科學(xué)家正努力研發(fā)出高轉(zhuǎn)換效率、制造成本又低的薄膜太陽能電池。
對此沙特阿拉伯阿布都拉國王科技大學(xué)（KAUST）科學(xué)家研發(fā)出一種可全噴涂印刷制造，不需要貴金屬銦的太陽能電池。團(tuán)隊(duì)為太陽能電池調(diào)配出一款特殊的功能性油墨，其中噴墨印刷本身就是一門學(xué)問，需要克服墨盒與墨水之間的分子間作用力，才能從非常小的噴嘴噴射出小小滴的油墨，也要注意油墨能否順利轉(zhuǎn)變成干燥墨膜、薄膜成品質(zhì)量等等。
研究團(tuán)隊(duì)研發(fā)的電池電極為透明導(dǎo)電聚合物PEDOT：PSS，中間夾著一層有機(jī)太陽能材料、外層再涂上防水的聚對二甲苯，避免太陽能電池因?yàn)轱L(fēng)吹雨淋受損。實(shí)際在玻璃基板上測試后，發(fā)現(xiàn)全新噴涂式太陽能電池的功率轉(zhuǎn)換效率為4.73%。雖然效率沒有很高，但已經(jīng)打破過去最高的4.1%紀(jì)錄，不過若是基板換成可撓式材料，效率會(huì)下降到3.6%。
研究團(tuán)隊(duì)認(rèn)為，雖然效率不高，但這種技術(shù)另有優(yōu)勢。噴墨印刷制程能多樣化太陽能板設(shè)計(jì)，噴墨印刷可透過計(jì)算機(jī)輔助，將墨水準(zhǔn)確地噴印于特定的位置上，制作出各式特殊元件，也同時(shí)具有節(jié)省原料、降低成本、不需開模等特性。
另外，這種電池不含有毒且稀少的銦，新型太陽能電池也非常輕巧，團(tuán)隊(duì)為了展示全新的太陽能噴涂技術(shù)，還把超輕薄的太陽能電池貼在肥皂泡泡上。團(tuán)隊(duì)的研究主要目標(biāo)為研發(fā)輕巧柔性、能在室內(nèi)燈光下直接發(fā)電的太陽能板研究。因此團(tuán)隊(duì)指出，這種太陽能電池可以應(yīng)用在小型傳感器、穿戴式電子設(shè)備、電子皮膚、飛行器傳感器或是生物傳感器等，畢竟上述的設(shè)備發(fā)展都受限于電池大小。
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