美研制出新型“墨水” 可打印太陽能光伏電池

 
       據美國麻省理工學院網站報道，麻省理工學院（MIT）的科學家研發出了一種新“墨水”，將其沉積在紙或其他柔軟織物表面，能打印出光伏電池，就像打印文件一樣簡單且成本低廉。該研究發表在近日出版的《先進材料》雜志上。

      該研究由麻省理工學院化學工程師凱倫·格利森、電子工程學教授弗拉基米爾·布洛維、研究生邁爾斯·巴爾領導，美國國家科學基金會對其提供了資助。

       最新技術與現在大多數制造太陽能電池的方法非常不同。現有技術需要將襯底暴露在具有破壞性的環境中——要么讓襯底以液體形式存在，要么暴露在高溫下；而新技術使用的是蒸汽而非液體，溫度也不到120攝氏度，這些“相對溫和”的環境使人們能將常用的、不經處理的紙張、布料、塑料作為襯底，在其上打印出太陽能電池。

    新技術提供了一種大規模制造太陽能電池的廉價方法。這種名為氣相沉積的技術比印刷普通文檔要復雜一點，為了在紙上打印出一個光伏電池陣列，需要在這張紙上沉積5層物質，而且這個過程必須在真空中進行。

    最新技術可以使用普通的、未經處理的紙，包括印刷紙、薄紙、復寫紙甚至報紙，并且效果都很好，甚至將紙折成紙飛機后，其上的太陽能電池仍能工作。科學家同時也在一塊薄薄的PET塑料上打印出了一塊太陽能電池，并將其折疊打開了1000次，其性能并不受影響。相比之下，現在使用商業化方法制造出的太陽能電池折疊一次就失效了。

     布洛維表示，與傳統由玻璃或其他材料制成的襯底相比，紙或塑料襯底要輕薄很多，這也讓其應用領域更加廣泛。另外，研究結果也證實，去年打印出來的太陽能電池現在仍能工作，這表明其壽命很長。而且，紙質襯底太陽能電池能夠被制成遮光窗簾或墻紙，其安裝成本大大低于玻璃襯底太陽能電池。

    最新的這種紙上太陽能電池的轉化效率約為1%，但科學家們相信，隨著他們持續對該材料進行改進，轉化效率可以大大提高。“不管怎么，該電池現在足以為一個小型設備提供電力。”

印刷電子專業調查機構IDTechEx的主席皮特·哈羅普表示，麻省理工學院的研究非常令人興奮，目前太陽能電池研究領域的很多科學家都專注于研制大規模太陽能電池，其實，小型太陽能電池的應用領域也很廣泛。