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超轻光伏电池:可以放在肥皂泡上

科普小知识2022-02-02 19:53:29
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超轻光伏电池:可以放在肥皂泡上

科学家们发明了一种光伏电池,它尽可能的薄、轻且柔韧。它们像羽毛一样轻,甚至可以放在泡沫上。这种轻薄的电池可以放在任何地方,从智能衣服到氦气球。

麻省理工学院的弗拉基米尔·布罗维奇是研究人员之一,他说:“它太轻了,如果你把它放在衣服或笔记本上,你甚至感觉不到它。这些电池可以用作现有设备的简单扩展。”

这个实验令人兴奋的地方在于这种电池的多功能性,尽管它仍处于概念验证阶段。制造这种新电池的关键是研究人员将电池、基板和保护层结合成一个过程。

这样做的一个优点是电池和基板可以一起制造,可以防止灰尘侵入和其他污染。一种叫做聚对二甲苯的柔性聚合物被用作基底和涂层,而一种叫做邻苯二甲酸二丁酯的有机材料被用作主要的光吸收层。

与传统的太阳能电池制造工艺不同,整个过程在室温下的真空室内完成,不使用任何化学溶剂或刺激性化学物质。气相沉积技术,即通过加热、加压和化学反应在特殊材料上形成极薄涂层的技术,用于同时制造电池和基板。

麻省理工学院的团队说,是技术本身,而不是所用的材料,使得这一突破变得如此重要。

如此生产的超轻柔性电池只有人类头发厚度的五分之一,是目前玻璃基质电池厚度的千分之一(约为微米),但它们将阳光转化为电能的效率同样很高。

事实上,它们有点太薄了。另一位研究人员乔尔·让说:“如果你呼吸太重,你会把它吹掉的。”

据这一新工艺的发明者称,他们花了几年时间完善真空衬底工艺,将太阳能电池覆盖在织物、纸张或几乎所有材料上。在太空或高海拔地区,重量非常重要,这些电池可以发挥重要作用,即使大规模生产仍然需要一些时间。

该小组的发现发表在《有机电子学》上。