像紙一樣薄，可讓任何表面都變成電源的太陽能電池
像紙一樣薄，可讓任何表面都變成電源的太陽能電池
麻省理工學院的工程師們開發出了一種超輕纖維太陽能電池，可以快速、輕松地將任何表面轉變為電源。
這些耐用、柔性太陽能電池，比人的頭發還要薄得多，它們被粘在一塊堅固、輕盈的織物上，使其易于安裝在固定的表面上。它們可以作為一種可穿戴的電力織物在旅途中提供能量，也可以運輸至偏遠地區并進行快速部署，以在緊急情況下提供幫助。它們的重量是傳統太陽能電池板的百分之一，每千克發電量是傳統太陽能板的18倍，它們由半導體油墨制成，采用印刷工藝，未來可進行擴大生產制造。
由于這些太陽能電池非常薄且重量輕，因此可以將它們層壓在許多不同的表面上。例如，它們可以集成在船的帆上，在海上可為船只提供動力，粘附在災后重建時所搭建的帳篷和防水布上，或者應用在無人機的機翼上，以擴大其飛行范圍和距離。這種輕型太陽能技術可以很容易地集成到建筑環境中，無需很復雜的安裝要求。
（圖片來自網絡）
“用于評估新太陽能電池技術的指標通常限于功率轉換效率和每瓦美元的成本。而同樣重要的是可積性，即新技術的易用性。這種輕薄的太陽能織物實現了可積性，并為當前的工作提供了動力。鑒于目前對于無碳排放能源的急切需求，我們正努力實現對于太陽能的采用?！盕ariborz Maseeh新興技術主席、有機和納米結構電子實驗室（ONE Lab）負責人、MIT.nano主任Vladimir Bulovi?表示。
讓太陽能電池更苗條
傳統的硅太陽能電池很脆弱，因此必須用玻璃包裹，并用厚重的鋁框架封裝，這限制了它們的安裝位置和方式。
六年前，ONE Lab團隊使用一種新興的薄膜材料生產太陽能電池，這種材料非常輕，以至于可以立在肥皂泡上。但是，這些超薄太陽能電池是使用復雜的真空工藝制造的，因此實現規模化生產非常昂貴，且具有挑戰性。
在此次研究工作中，研究人員著手開發了完全可打印的薄膜太陽能電池，使用基于墨水的材料和可規模化生產的制造技術。
為了生產這些太陽能電池，研究人員使用可打印的電子墨水形式的納米材料。在MIT.nano的潔凈室，他們使用狹縫式涂布機涂布太陽能電池結構，將電子材料層沉積到制備好的、可釋放的基板上，該基板只有3微米厚。使用絲網印刷（一種類似于將設計圖案添加到絲網T恤上的技術）在結構上沉積電極完成太陽能模塊。
然后，研究人員可以將厚度約為15微米的印刷模塊從塑料基板上剝離，形成一個超輕太陽能設備。
但這種輕薄而獨立的太陽能模塊很難處理，而且很容易撕裂，這使其難以部署。為了解決這一挑戰，麻省理工學院的團隊尋找到了一種輕質、柔軟、高強度的基材，它們可以將太陽能電池粘附在其上。他們認為織物是*佳解決方案，因為它們可以在幾乎不增加重量的情況下提供了機械彈性和靈活性。
他們發現了一種理想的材料——一種每平方米僅重13克的復合織物材料，商業上被稱為Dyneema。這種織物是由非常堅固的纖維制成的，它們被用作過將沉沒的郵輪Costa Concordia號從地中海底部吊起的繩索。通過添加一層只有幾微米厚的紫外線固化膠，他們可以將太陽能模塊粘附在這種織物上。這形成了一個超輕且機械堅固的太陽能電池結構。
（圖片來自網絡）
Saravanapavanantham解釋道：“雖然將太陽能電池直接打印在織物上可能會顯得更簡單，但這將限制能與制造設備所需的所有工藝步驟在化學和熱方面兼容的織物或其他接收表面的選擇。我們的方法能將太陽能電池制造與其*終集成分離?！?/span>
超越傳統太陽能電池
當他們測試該設備時，麻省理工學院的研究人員發現，單獨測時，該設備每千克可產生730瓦的功率，如果將其部署在高強度的Dyneema織物上時，則每千克約產生370瓦的功率。
Saravanapavanantham表示：“馬薩諸塞州典型的屋頂太陽能裝置產生的電力約為8000瓦。要產生同樣的電力，我們的織物光伏只會為屋頂增加約20公斤（44磅）的重量?！?/span>
他們還測試了設備的耐久性，發現即使在將織物太陽能電池板滾動和展開500多次后，電池仍保持了90%以上的原始發電能力。
雖然他們的太陽能電池比傳統電池更輕、更靈活，但他們仍需要用另一種材料來保護它們不受環境影響。用于制造電池的碳基有機材料可以通過與空氣中的水分和氧氣相互作用進行改性，這可能會降低電池的性能。
另一研究人員Mwaura表示：“將這些太陽能電池封裝在厚玻璃中（這是傳統硅太陽能電池的標準做法），將大大降低當前我們獲得的進步的價值，因此該團隊目前正在開發超薄封裝解決方案，只會略微增加當前超輕設備的重量?！?/span>
材料需要增透減反膜，聯系上海卷柔材料
上海卷柔新技術光電有限公司是一家專業研發生產光學儀器及其零配件的高科技企業，公司2005年成立在上海閔行零號灣創業園區，專業的光電鍍膜公司，技術背景依托中國科學院，卷柔產品主要涉及光學儀器及其零配件的研發和加工；光學透鏡、反射鏡、棱鏡，平板顯示，安防監控等光學鍍膜產品的開發和生產，為全球客戶提供上等的產品和服務。
采用德國薄膜制備工藝，形成了一套具有嚴格工藝標準的閉環式流程技術制備體系，能夠制備各種超高性能光學薄膜，包括紅外薄膜、增透膜，ARcoating,激光薄膜、特種薄膜、紫外薄膜、x射線薄膜，應用領域涉及激光切割、激光焊接、激光美容、醫用激光器、光學科研，紅外制導、面部識別、VR/AR應用,博物館，低反射櫥窗玻璃，畫框，工業燈具照明，廣告機，點餐機，電子白板，安防監控等。卷柔新技術擁有自主知識產權的全自動生產線【sol-gel溶膠凝膠法鍍膜線】，這條生產線能夠生產全球先進的減反射玻璃。鍍膜版面可達到2440*3660mm，玻璃厚度從0.3mm到12mm都可以,另外針對PC,PMMA方面的增透膜也具有量產生產能力。ARcoating減反膜基本接近無色,色彩還原性好，并且可以避免了磁控濺射的缺點，鍍完增透膜后玻璃可以做熱彎處理和鋼化處理以及DIP打印處理。這個**難度和具有很好的應用性，新意突出，實用性突出，濕法鍍膜在價格方面也均優于真空磁控的干法。
卷柔減反射(AR)玻璃的特點:高透,膜層無色,膜硬度高,抗老化性強(耐候性強于玻璃),玻璃長期使用存放不發霉,且有一定的自潔效果.AR增透減反膜玻璃產品廣泛應用于**文博展示、低反射幕墻、廣告機玻璃、節能燈具蓋板玻璃、液晶顯示器保護玻璃等多行業。
我們的愿景：卷柔讓光學更具價值！
我們的使命：有光的地方就有卷柔新技術！
我們的目標：以高質量的產品，優惠的價格,貼心的服務，為客戶提供優良的解決方案。
上海卷柔科技以現代鍍膜技術為核心驅動力，通過鍍膜設備、鍍膜加工、光學鍍膜產品服務于客戶，努力為客戶創造新的利潤空間和競爭優勢，為中國的民族制造業的發展貢獻力量。