《沙特研制出超薄无毒薄膜太阳能电池》

  • 来源专题:中国科学院文献情报先进能源知识资源中心 |领域情报网
  • 编译者: guokm
  • 发布时间:2020-09-11
  • 铟延展性、抗腐蚀、导电性表现都不错,被广泛应用在航天、医疗、电子工业,也价格昂贵。不过现在沙特阿拉伯科学家研发出不含铟的超薄太阳能,虽然效率比不上传统硅晶太阳能,但是可以采用喷涂制程与可挠基板,不论灵活性还是可塑性,都略胜一筹。根据实验,全新电池轻薄到能直接贴在肥皂泡泡上。
    在薄膜太阳能技术中,铜铟镓硒型(CIGS)太阳能转换效率最高,小面积电池效率已经达到20.3%,模块的效率也已达14%。只是共蒸镀及真空溅镀制程成本相当昂贵,目前科学家正努力研发出高转换效率、制造成本又低的薄膜太阳能电池。
    对此沙特阿拉伯阿布都拉国王科技大学(KAUST)科学家研发出一种可全喷涂印刷制造,不需要贵金属铟的太阳能电池。团队为太阳能电池调配出一款特殊的功能性油墨,其中喷墨印刷本身就是一门学问,需要克服墨盒与墨水之间的分子间作用力,才能从非常小的喷嘴喷射出小小滴的油墨,也要注意油墨能否顺利转变成干燥墨膜、薄膜成品质量等等。
    研究团队研发的电池电极为透明导电聚合物PEDOT:PSS,中间夹着一层有机太阳能材料、外层再涂上防水的聚对二甲苯,避免太阳能电池因为风吹雨淋受损。实际在玻璃基板上测试后,发现全新喷涂式太阳能电池的功率转换效率为4.73%。虽然效率没有很高,但已经打破过去最高的4.1%纪录,不过若是基板换成可挠式材料,效率会下降到3.6%。
    研究团队认为,虽然效率不高,但这种技术另有优势。喷墨印刷制程能多样化太阳能板设计,喷墨印刷可透过计算机辅助,将墨水准确地喷印于特定的位置上,制作出各式特殊元件,也同时具有节省原料、降低成本、不需开模等特性。
    另外,这种电池不含有毒且稀少的铟,新型太阳能电池也非常轻巧,团队为了展示全新的太阳能喷涂技术,还把超轻薄的太阳能电池贴在肥皂泡泡上。团队的研究主要目标为研发轻巧柔性、能在室内灯光下直接发电的太阳能板研究。因此团队指出,这种太阳能电池可以应用在小型传感器、穿戴式电子设备、电子皮肤、飞行器传感器或是生物传感器等,毕竟上述的设备发展都受限于电池大小。

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    • 编译者:husisi
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    • 铟延展性、抗腐蚀、导电性表现都不错,被广泛应用在航天、医疗、电子工业,也价格昂贵。不过现在沙特阿拉伯科学家研发出不含铟的超薄太阳能,虽然效率比不上传统硅晶太阳能,但是可以采用喷涂制程与可挠基板,不论灵活性还是可塑性,都略胜一筹。根据实验,全新电池轻薄到能直接贴在肥皂泡泡上。 在薄膜太阳能技术中,铜铟镓硒型(CIGS)太阳能转换效率最高,小面积电池效率已经达到20.3%,模块的效率也已达14%。只是共蒸镀及真空溅镀制程成本相当昂贵,目前科学家正努力研发出高转换效率、制造成本又低的薄膜太阳能电池。 对此沙特阿拉伯阿布都拉国王科技大学(KAUST)科学家研发出一种可全喷涂印刷制造,不需要贵金属铟的太阳能电池。团队为太阳能电池调配出一款特殊的功能性油墨,其中喷墨印刷本身就是一门学问,需要克服墨盒与墨水之间的分子间作用力,才能从非常小的喷嘴喷射出小小滴的油墨,也要注意油墨能否顺利转变成干燥墨膜、薄膜成品质量等等。 研究团队研发的电池电极为透明导电聚合物PEDOT:PSS,中间夹着一层有机太阳能材料、外层再涂上防水的聚对二甲苯,避免太阳能电池因为风吹雨淋受损。实际在玻璃基板上测试后,发现全新喷涂式太阳能电池的功率转换效率为4.73%。虽然效率没有很高,但已经打破过去最高的4.1%纪录,不过若是基板换成可挠式材料,效率会下降到3.6%。 研究团队认为,虽然效率不高,但这种技术另有优势。喷墨印刷制程能多样化太阳能板设计,喷墨印刷可透过计算机辅助,将墨水准确地喷印于特定的位置上,制作出各式特殊元件,也同时具有节省原料、降低成本、不需开模等特性。 另外,这种电池不含有毒且稀少的铟,新型太阳能电池也非常轻巧,团队为了展示全新的太阳能喷涂技术,还把超轻薄的太阳能电池贴在肥皂泡泡上。团队的研究主要目标为研发轻巧柔性、能在室内灯光下直接发电的太阳能板研究。因此团队指出,这种太阳能电池可以应用在小型传感器、穿戴式电子设备、电子皮肤、飞行器传感器或是生物传感器等,毕竟上述的设备发展都受限于电池大小。
  • 《澳大学研发打印薄膜太阳能电池》

    • 来源专题:中国科学院文献情报先进能源知识资源中心 |领域情报网
    • 编译者:guokm
    • 发布时间:2018-11-06
    • 澳大利亚纽卡斯尔大学近日宣布,该校已成功使用传统打印机制作出了厚度不足1毫米的薄膜太阳能电池,并完成了首次大规模的商业化安装。   据悉,该大学研发的这种太阳能电池使用的是超轻的有机材料,是用传统打印机将电子墨水打印在亚毫米厚度的塑料薄膜上制作而成的。   电池的材质和柔软度类似薯片包装袋,而电池材料也非常便宜,每平方米的生产价格不足10澳元。   200平方米的薄膜太阳能电池安装在澳公司厂房屋顶   目前,使用纽大实验室的打印机,每天可以制造出几百米长的薄膜太阳能电池,而如果未来投入商业化生产,使用工业级的打印机,则可轻松实现日产量几千米。不仅成本低、易生产,安装起来也方便快捷。由于材质轻薄,只需用普通双面胶粘贴即可固定。   澳大利亚纽卡斯尔大学物理学家Paul Dastoor教授表示,薄膜太阳能电池及其系统都是纽卡斯尔大学独立研发出来的,包括电子墨水的制作、电池打印以及屋顶安装系统等。   在房顶完成首次大规模的实体安装后,团队对系统进行了测试和调整,在很短的时间内完成了系统升级,不仅大幅提高了系统的美观度,还改善了安装方法和电池效率。   Dastoor教授说:“在过去短短的一年内,我们就已将这个系统的电能输出量翻倍,有望在未来三个月将系统输出再翻一番。我们的最终目标是让这种再生能源科技产品安装到所有的房顶上。”   Dastoor教授表示,这种新型的薄膜太阳能电池已经完成了实验室的研发工作,下一步是要找到以旧电池制作新电池的办法,实现薄膜太阳能电池的安全回收和再利用。