柔軟物質(zhì)表面上打印太陽(yáng)能電池

太陽(yáng)的光線出現(xiàn)在生活中的每一個(gè)地方，人們的生活已經(jīng)離不開(kāi)太陽(yáng)，太陽(yáng)能不僅為植物生長(zhǎng)提供光源，而且也能為人類(lèi)提供能源，現(xiàn)在的光伏發(fā)電就是很大程度上利用了太陽(yáng)能。據(jù)國(guó)外媒體報(bào)道，近日，美國(guó)麻省理工學(xué)院的研究人員成功地示范了如何在衛(wèi)生紙、塑料紙等柔軟物質(zhì)表面上打印太陽(yáng)能電池。雖然衛(wèi)生紙不太可能用于太陽(yáng)能電池應(yīng)用，但這項(xiàng)實(shí)驗(yàn)側(cè)面地說(shuō)明該技術(shù)能夠在較廣泛的材料表面進(jìn)行廉價(jià)太陽(yáng)能電池打印。

美國(guó)麻省理工學(xué)院化學(xué)工程師凱倫-格利森(Karen Gleason)和研究生邁爾斯-巴爾(Miles Barr)帶領(lǐng)一支研究小組完成該項(xiàng)研究，他們證實(shí)該技術(shù)可以在多種柔軟材料表面打印太陽(yáng)能電池。其中一個(gè)例子是米紙，它是餐館中用于制作春卷的材料，遇水很容易溶解，但凱倫和邁爾斯進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)都是干燥狀態(tài)，不涉及溶液操作，因此米紙可保持完整性。同時(shí)，他們還在莎綸塑料紙上進(jìn)行了太陽(yáng)能電池打印，莎綸塑料紙不沾水，正常情況下很難在其表面涂抹液體。

這種最新技術(shù)叫做氧化化學(xué)蒸鍍(oCVD)，是將單基物和氧化劑噴霧噴射在物體表面，單基物和氧化劑聚合時(shí)可形成PEDOT(聚乙撐二氧噻吩)塑料，PEDOT塑料自身具有傳導(dǎo)性能，但通過(guò)控制物體底面溫度可使其傳導(dǎo)性增強(qiáng)至1000倍。

同時(shí)，在這些柔軟材料上打印的太陽(yáng)能電池在最小副作用下具有較強(qiáng)的彎曲度和延伸性，在測(cè)試中，研究人員彎曲了一塊打印后的塑料紙，使其彎曲直徑小于5毫米，這樣反復(fù)彎曲1000次以上，經(jīng)測(cè)試其傳導(dǎo)性是彎曲前的99%。太陽(yáng)能電池在經(jīng)過(guò)彎曲和延伸之后，其能保持正常傳導(dǎo)性。未來(lái)他們將進(jìn)一步測(cè)試太陽(yáng)能電池彎曲之后的堅(jiān)固性。

邁爾斯折疊了一個(gè)紙飛機(jī)，并在其表面打印了太陽(yáng)能電池，測(cè)試顯示它仍可產(chǎn)生電流。研究人員強(qiáng)調(diào)稱(chēng)，紙并不具有較好的光電性能，這是由于它們不透明。然而通過(guò)在紙上打印太陽(yáng)能電池，顯示出這種技術(shù)的廣泛應(yīng)用性，且具有廉價(jià)性、適應(yīng)更廣泛的用途。該技術(shù)還可用于一些新穎的應(yīng)用，諸如：在織物和其它柔軟物體表面上打印電極。相信再過(guò)幾年到幾十年，當(dāng)人類(lèi)利用太陽(yáng)能的技術(shù)很成熟的時(shí)候，這樣就有了無(wú)窮盡的能源供給社會(huì)的使用，再當(dāng)下就需要研究者更加努力研究新技術(shù)。