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超薄光伏电池将为能源转换提供长久动力

2020-04-15 14:30
微锂电
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在著名的Joule和PNAS(美国国家科学院院刊)杂志上发表的两篇研究论文中,由莫纳什大学(Monash University)牵头的国际研究小组开发了一种高效的超薄光伏电池,最高的机械弯曲和拉伸能力,以及提供持久动力的能力。

超薄光伏电池将为能源转换提供持久动力

在Joule论文中,研究人员成功地开发了可制造超柔性太阳能电池的新型机械坚固的光吸收材料。这些电池可实现13%的功率转换效率,在1000次弯曲循环后保持97%的效率,在1000次拉伸循环后保持89%的效率。

莫纳什大学材料科学与工程系的研究员黄文超博士表示功率转换效率考虑了可以将多少太阳能转化为电能。地球上照射的太阳能为每平方米1000瓦。我们的设备每平方米可产生130瓦特的电能。我们能够达到的13%的效率是有机太阳能电池中最高的效率之一。

在PNAS论文中,测试表明,用特殊方法处理该太阳能电池后,其性能在经过惊人的4736小时后仅下降了4.8%。可以运行20,000多个小时(约2.5年),且降级最小,估计保质期为11.5年。

该太阳能电池的面积仅为2平方厘米,与澳大利亚的5c大致相同,其重量轻至足以被花瓣支撑,每克可产生9.9瓦特的功率。

经过进一步的测试,这种革命性的设备可以在许多未来技术中用作电池的替代品,例如手机,手表,物联网(IoT)和生物传感器。

日本RIKEN的研究人员与东京大学,加利福尼亚大学,澳大利亚同步加速器和莫纳什大学的合作者共同主持了这些研究。研究人员正在努力将该技术商业化。

据微锂电小组了解到,研究人员开发了新材料和一种简单的后退火方法,以提高有机光伏的机械和环境稳定性,而不会降低效率,从而提高稳定性和可扩展性。退火是一种热处理,可以改变材料的物理(有时是化学性质)以减少其降解。这些太阳能电池是在日本的实验室中用先进的薄膜沉积和表征设备制造和测试的。有关设备物理的这项研究的一些关键部分是在莫纳什大学的可再生能源实验室和澳大利亚同步加速器中进行的。

微锂电小组分析尽管这种超薄光伏电池尺寸小巧,但其低成本的特点仍可以通过连续印刷技术轻松进行复制,这使其成为可穿戴技术的快速跟踪和批量生产的理想选择。

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