鉅大鋰電 | 點擊量:0次 | 2021年09月13日
液體太陽能電池可打印
南加州大學(USC:UniversityofSouthCalifornia)的科學家開發出一種潛在途徑,可制成便宜、穩定的太陽能電池,電池所包含的納米晶體非常小,呈現為一種液體油墨,可以涂刷打印在透明的表面上。
液體太陽能電池適用于載玻片。來源:南加州大學
這種太陽能納米晶體大約4納米大小,這意味著,一個針尖上可以容納超過2500億個這樣的晶體,這種晶體漂浮在溶液中,這樣,就像印刷報紙相同,也可以印刷太陽能電池,理查德L.布魯奇(RichardL.Brutchey)說,他是南加州大學東希夫文學、藝術和科學學院(USCDornsifeCollegeofLetters,ArtsandSciences)化學助理教授。
布魯奇和南加州大學博士后研究員大衛韋伯(DavidH.Webber)開發出一種新的表面涂層,用于這種納米晶體,是采用半導體硒化鎘(cadmiumselenide)制成。他們的研究已發表,被作為熱點文章,2012年四月八日發表在無機化學國際期刊《道爾頓處理》(DaltonTransactions)上,題為《納米晶體配位體交換1,2,3,4-噻三唑-5-巰基及其表面直接轉化為硫氰酸》(Nanocrystalligandexchangewith1,2,3,4-thiatriazole-5-thiolateanditsfacileinsituconversiontothiocyanate)。
液體納米晶體太陽能電池制造便宜,勝過現有的單晶硅片太陽能電池,但遠遠比不上后者的效率,就是把陽光轉換成電力的效率。布魯奇和韋伯解決了液體太陽能電池的一個關鍵問題:就是如何創造穩定的液體,同時也可以導電。
過去,有機配體分子附著到納米晶體上,可保持穩定,同時防止它們粘在一起。這些分子也使晶體絕緣,這就使整個產品很難導電。
布魯奇說,這一直是這個領域的一個真正的挑戰。
布魯奇和韋伯發現了一種人工合成的配體,不僅可以良地好穩定納米晶體,而且實際上可以形成微小的橋鏈,連接納米晶體,促進傳送電流。
微小的太陽能納米晶體會漂浮在溶液中,形成液體油墨。來源:南加州大學
采用相對低溫的工藝,研究人員的這種方法也使太陽能電池可以印到塑料上,而不是玻璃上,這樣也不會有任何熔化問題,可以制成柔性太陽能電池板,這樣就可以改變形狀,適應任何地方。
他們在繼續進行研究,布魯奇說,他計劃研究納米晶體,制作時采用其他材料,而不是鎘,鎘在商業應用中有局限性,因為它有毒。
布魯奇說:雖然這項技術的商業化仍然要數年,但是,我們看到一個明確的途徑,可以把它整合到下一代太陽能電池技術中,










