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喷墨打印超薄太阳能电池可以摆脱对稀有矿石的依赖

2020-08-29 10:39   来源: 互联网

据外国媒体报道,沙特阿拉伯的研究人员开发出了薄的有机太阳能电池,与类似的电池相比,这种电池有一些优势。据了解,这种新型太阳能电池效率更高,使用更多普通组件,可以通过喷墨打印在表面,以获得足够的便携性和灵活性,可用于可穿戴电子设备。


新的太阳能电池设计是完全可打印的,每一层都用不同的专业油墨印刷。电极由一种名为PEDOT:PSS的透明导电聚合物制成,中间有一层有机光伏材料。外面是一层聚乙烯,它是一种防水涂料,有助于密封电子产品免受天气影响。


我们为太阳能电池结构的每一层都设计了功能性墨水,"这项研究的作者DanielCorzo说,"喷墨打印本身就是一门科学。"墨盒和墨水需要克服分子间的力量,才能从很小的喷嘴中释放出非常细的水滴。溶剂在油墨沉积后也起着重要的作用,因为干燥行为会影响薄膜的质量。





研究小组发现,在玻璃电池板上进行的测试中,新型印刷太阳能电池的能量转换效率达到了4.73%。太阳能电池的转换效率并不高,但该团队表示,它打破了以往4.1%的印刷电池的记录。此外,它的性能也优于其他类型的超薄太阳能电池。在柔性衬底上印刷,转换效率将下降到3.6%。


但它们在其他方面弥补了整体效率。喷墨打印技术使其比其他超薄太阳能电池更具延展性,后者通常使用纺丝涂层或热蒸发等技术。此外,它们不含铟。铟是一种有毒的、越来越稀有的金属,通常用于太阳能电池。


这种新型太阳能电池非常轻,研究小组将其放置在肥皂泡沫的表面就证明了这一点。研究小组说,这种轻柔的太阳能电池可用于为小型传感器、可穿戴电子设备和其他低能设备供电。


机器人电子皮肤、飞行设备传感器和生物传感器的巨大发展受到能源的限制,"这项研究的作者之一Elo seBihar说,"我们考虑使用便携式超薄的有机太阳能电池从室内或室外光线中获取能量,而不是使用笨重的电池或连接到电网。




责任编辑:iiihyt
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