将任何表面变为电源“薄如纸”的太阳能电池问世
- 2022/12/15 14:02:31
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- 来源：化工仪器网
- 关键词:太阳能电池清洁能源
节约能源是当今社会最为关注的一个话题，开发和利用新型的环保清洁能源能够为全球的能源短缺问题提供很大的帮助。太阳能是全球储备最为丰富的能源，利用好太阳能并开发高效且稳定的太阳能电池能够极大地缓解全球的能源危机。在未来的科技发展及生产生活中，太阳能电池将会承担越来越重要的作用。
太阳能电池在未来的新能源开发领域占有主导地位，有着巨大的发展前景。随着我国碳中和碳达峰战略的落实以及全球对环保能源需求的快速增加，对太阳能电池产量的需求也在持续增长。根据国家统计局数据显示，2022年9月中国太阳能电池(光伏电池)产量为2981万千瓦，同比增长37.3%；2022年1-9月中国太阳能电池(光伏电池)累计产量为22823万千瓦，累计增长33.7%。
太阳能电池有着极大的发展前景，伴随半导体电子元器件制造工艺的发展，全球对太阳能电池展开了异常活跃的研究，制造技术也百花齐放。近段时间，美国麻省理工学院工程师在最新一期《小方法》杂志上刊发论文称，他们开发出一款比人头发丝还纤薄的超轻太阳能电池，能够黏附于一块织物上，可快速方便地将任何表面变为电源，并且每千克的发电量是传统太阳能电池板的18倍。
美国麻省理工学院有机和纳米结构电子实验室团队在纳米洁净室内，使用挤出式涂布机将纳米电子材料层沉积到3微米厚的基底上，随后使用丝网印刷术，印制出电极并完成太阳能模块，接着将厚度约为15微米的印刷模块从塑料基板上剥离，形成一种超轻太阳能装置模块。
但这种纤薄而独立式的太阳能模块很难处理，且很容易撕裂，因此难以部署。基于此，研究团队需要找到一种轻质、柔韧的基材，将太阳能电池黏附在其上。他们找到了一种每平方米仅重13克的复合材料“大力马”(Dyneema)，并通过添加一层只有几微米厚的固化胶，研究团队将太阳能组件黏附在“大力马”上，最终形成超轻且坚固的太阳能结构。
该项试验所得到的独立式太阳能电池每千克可产生730瓦的功率，如果将其黏附在高强度“大力马”织物上，每千克约产生370瓦的功率，是传统太阳能电池的18倍。而且，即使将该织物太阳能电池卷起、展开500多次后，仍保持90%以上的初始发电能力。
这种电池生产方法通过扩展，从而生产出面积更大的柔性电池，并且比传统电池更轻、更柔韧，后续有希望能够用在船帆、救灾帐篷和防水布、无人机的机翼及各种建筑物表面。同时，为了克服电池不受环境影响，研究人员还将继续开发超薄封装解决方案。
多年以来，诸多突破性的研究成果已经应用于太阳能电池产业，很多新型产品也开始进入产业化阶段，然而同样，太阳能电池的某些应用阻碍仍需要深入探索。伴随着科学技术水平的持续发展，多种多样的新材料、技术、能源的发掘和使用，一定会持续推动太阳能电池的应用发展。我们可以期待，太阳能电池在预计不久的将来，为社会创造更大的价值。
(资料参考来源：科技日报)
原标题：将任何表面变为电源 “薄如纸”的太阳能电池问世
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