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研究人员开发柔性有机光伏电池 成本低/更具灵活性

时间:2021-03-30 10:32:35|来源:|编辑:网络|点击:

盖世汽车讯 研究人员表示,未来的光伏电池可能“穿”在衣服上,置于汽车上,甚至可以出现在海滩雨伞上。

(图片来源:techxplore)

据外媒报道,米兰理工大学( Politecnico di Milano)、埃尔朗根-纽伦堡大学(University of Erlangen-Nuremberg)和伦敦帝国理工学院(Imperial College London)的研究人员共同进行研究,重点是通过柔性有机技术制造光伏电池。目前最流行的基于有机硅技术的光伏电池呈刚性,需要使用复杂而昂贵的基础设施来制造,而且处理成本很高。

未来取代硅的一种选择方案是“塑料”太阳能电池。在这种电池中,通过由两种有机半导体(一种是电子供体,另一种是电子受体)构成的混合物,来吸收光能并将其转化为电能。采用有机分子具有若干优势,如工艺简单,生产和处理成本更低,具有机械灵活性,同时可以充分利用有机材料的化学多样性。然而,有机材料比结晶无机材料(如硅酮)具有更复杂的物理特性,尤其是在供体-受体界面发生的电荷转移过程中,会引起效率损失。

经过四年的工作,研究人员成功地用新材料制造出太阳能电池,使因界面状态引起的损失降至最低。通过超短激光脉冲来研究这些材料,确定了产生这种卓越性能背后的物理原因,并提出适用于其他材料组合的通用优化模型。基于有机技术的光伏电池,未来将成为一种成本更低的能源,而且对环境的影响更小。得益于机械上的灵活性,这种电池可以整合至各种日常用品中,比如窗户、汽车,甚至衣服和外套。

开发清洁的可再生能源,是人类未来面临的关键挑战之一。地球的主要能源是阳光,太阳每天提供的能量是人类所需的100倍以上,因此光伏技术将成为未来最有前途的技术之一。

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