日前，英國科學家的一項最新研究或能加速塑料太陽能電池的應用步伐，使其在5年到10年內實現(xiàn)商用。這種太陽能電池以可循環(huán)使用的塑料薄膜為原料，能通過“卷對卷印刷”技術大規(guī)模生產(chǎn)，其成本低廉、環(huán)保，可大規(guī)模應用。有專家認為，或將對傳統(tǒng)晶硅類太陽能電池造成沖擊。相關論文7月4日發(fā)表在《先進能源材料》雜志上。
由英國謝菲爾德大學和劍橋大學的研究人員進行的這項研究，借助英國盧瑟福阿普爾頓實驗室的ISIS中子源和“鉆石光源”對塑料太陽能電池的內部結構進行探測，并以此為依據(jù)對相關工藝作出改進，提高了太陽能電池的整體性能。
新方法并未采用昂貴的技術來制造特定的半導體結構，而是通過批量印制工藝，用兩種不同的感光物質在塑料薄膜上“印”上了一層厚度只有60納米的電路結構。由于整個制造過程都在較低的溫度下進行，這種塑料太陽能電池的制造可采用“卷對卷印刷”技術大規(guī)模生產(chǎn)。該工藝在總體上可顯著降低能耗和材料浪費。
此外，與傳統(tǒng)晶硅類太陽能電池切割封裝工藝相比，新技術的生產(chǎn)效率更高，一次印刷就可生產(chǎn)出幾個足球場大小的太陽能電池，而且大規(guī)模生產(chǎn)的成本也將遠低于傳統(tǒng)晶硅類太陽能電池。在使用上，這種太陽能電池重量輕、易運輸、可卷曲，在安裝時甚至可以直接附著在建筑物表面而不占用額外的空間。研究人員稱，這種聚合物太陽能電池的轉化效率目前可以達到7%—8%，下一步將有望使提高到10%以上。
謝菲爾德大學教授理查德·瓊斯說，今后50年，傳統(tǒng)化石能源將無法滿足世界日漸增長的能源需求，目前來看，在可再生能源中最有希望取代化石能源的就是太陽能。太陽蘊藏著近乎無窮無盡的能量，但成本高、轉化率低一直限制著太陽能技術的應用。新技術讓太陽能電池的低成本生產(chǎn)和大規(guī)模鋪設成為了現(xiàn)實，為新型太陽能電池的制造和可再生能源的發(fā)展鋪平了道路，它或許可以幫助我們進入一個新的可再生能源時代。
瓊斯預測，在未來5年到10年，基于塑料等有機材料的太陽能電池制造技術將走向成熟，并實現(xiàn)大規(guī)模商用。而余下的障礙將是如何通過巧妙的設計延長其使用壽命并進一步提高轉化效率。
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