紙張太陽能電池開發出來，效率翻18倍，重量不到原來百分之一

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和紙一樣薄的太陽能電池，你見過嗎？

現在，MIT研究團隊搞出來了，整個電池結構只有2～3微米厚，模樣長這樣：

不僅厚度更薄了，并且效率也翻了n番：

每千克產生的電量是 傳統太陽能電池的18倍。

并且這項研究的通訊作者Vladimir Bulović還新創立了一家公司，準備進一步開發和商業化這款超薄太陽能電池。

網友們對這項技術成果也抱有很大的期待：

希望這能提高傳統太陽能電池的效率。

再說回這個電池本身，它到底是怎么一回事？一起來看看～

能做成更大面積的超薄太陽能電池

此前，已經出現過類似的薄膜太陽能電池，但它們都會或多或少都會有一些限制：要么是制備出的太陽能電池尺寸太小無法商業化應用，要么就是實際應用效率太低。

而MIT的這個超薄太陽能電池，不僅效率上有保證，而且它的可擴展性能也是杠杠的，Bulović教授也表示：

雖然實驗室制作出來的樣品只有10cmX10cm，但它毫無疑問能做到更大尺寸。

那研究團隊又是如何兼顧到這些的呢？

要想制作出 超薄的可擴展的太陽能電池，首先面對的問題就是材料的選取。

換句話說，就是選取材料就不得不考慮到它的 工藝可行性。

至于制備工藝，簡單來說，超薄太陽能電池就是在薄膜載體上噴涂各種材料以及太陽能電池層。

研究團隊給出了這樣一個 （下圖）制備 可擴展太陽能電池的工藝流程：輥對輥集成。

在之前的研究中，制備薄膜太陽能電池一般都是采用玻璃作為載體材料。

但玻璃很脆，不能輕易被切開修剪，并不適用于大面積涂層技術，比如說槽模涂層 （Slot-Die Coating）和絲網印刷 （screen printing）。

△圖源：alicat

于是，研究團隊放棄使用玻璃作為載體，轉用聚對苯二甲酸乙二酯 （PET）片，它能夠很好地避開玻璃基板的缺陷。

載體基板確定之后，接下來便是在上面進行一層又一層的噴涂了。

研究人員先是噴涂一層氟聚合物釋放層，然后通過化學氣相沉積加入一層薄薄的聚對二甲苯，它是電氣絕緣材料，可防止潮氣和化學腐蝕。

此外，研究人員還使用由各種材料制成的 可打印墨水來沉積不同的太陽能電池層，比如選擇了一種有機半導體作為主動光電轉換層，銀納米線和導電聚合物作為透明電極。

這樣一來，成品太陽能電池便制備好了，接下來就要剝離在PET片上噴涂的太陽能薄膜，將其轉移到另外一種復合織物上去。

這里MIT選用了Dyneema復合織物，它是由超高分子量聚乙烯纖維夾在聚酯薄片之間制成，是商業上可用于高強度、低重量應用的最佳材料之一。

具體過程，是在成品太陽能電池的邊緣涂上幾微米的膠水，然后與Dyneema接觸，將太陽能薄膜“扯”下來完成轉移。

△圖源：IEEE Spectrum

講完制備工藝，再來看看它的效率如何？直接上數據。

MIT的太陽能電池功率密度為370瓦/千克，重量為0.1千克/平方米。

為了便于對照，研究人員還擺出了傳統太陽能電池的相關數據：

商用硅功率密度為20瓦/千克，重量為10.7千克/平方米。玻璃基板上的碲化鎘薄膜太陽能電池板的功率密度為13瓦/千克，重量為14千克/平方米。

數據很直觀，重量輕了100多倍，單位千克功率翻了n番。

值得一提的是，為了能夠實現商業化應用，研究團隊還進行了更廣泛的測試，制造出一種輕質的封裝層，以延長電池的壽命，Bulović教授稱：

（我們的）太陽能電池不用包裝就能使用一到兩年，而通過包裝，可以將壽命延長至五至十年。

不過有網友還是理性分析了一通：重量輕了百余倍，而功率密度又是按照單位重量計算的，那折合下來單位面積的功率甚至還是不如傳統的太陽能電池。

研究團隊

研究團隊來自MIT，其中通訊作者為Vladimir Bulović，是麻省理工學院納米系主任，工程學教授。

Bulović教授領導了有機和納米結構電子實驗室，共同領導著MIT-Eni太陽能前沿中心。

截至目前，他已經發表了250余篇研究論文，被引用次數超過45000，在發光二極管、化學傳感器、可編程存儲器和微電子機器等領域發明了100多項美國專利，其中大部分已經獲得許可并被初創企業和跨國公司使用。

此外，Bulović還擁有三家初創公司，包括被三星收購的量子點電子公司QD Vision，主要提供新一代顯示和照明解決方案。

還有一家制造透明太陽能電池的公司Ubiquitous Energy。

而最新的一家初創公司Active Surfaces，則是準備進一步開發和商業化文中提到的這款超薄太陽能電池。

寒風123

很高端的樣子

東海fyh126

能抗12級臺風嗎/,,,,