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华中科大使用3D打印技术研发柔性太阳能电池

作者:欧亿体育官方网站 时间:2022-09-13 00:06
本文摘要:虽然特斯拉早已在市场上占有了主导地位,但其电动汽车的电力是必须电池来已完成的,而不是自给自足。而国际上奇思妙想的工程师们正在大力研发一种新的汽车技术,用于3D打印机的部件,不仅可以让一辆汽车自给自足,而且在晴天的时候可以无限里程的畅弛。 只不过在之前南极熊就报导过多事例理工3D打印机技术来提升太阳能转化成效率的文章,美国能源部投220万美元研发太阳能3D打印机技术随着全球气候日益好转,不能再生能源的持续消耗,人们对洗手可再生能源的利用迫在眉睫。

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虽然特斯拉早已在市场上占有了主导地位,但其电动汽车的电力是必须电池来已完成的,而不是自给自足。而国际上奇思妙想的工程师们正在大力研发一种新的汽车技术,用于3D打印机的部件,不仅可以让一辆汽车自给自足,而且在晴天的时候可以无限里程的畅弛。

只不过在之前南极熊就报导过多事例理工3D打印机技术来提升太阳能转化成效率的文章,美国能源部投220万美元研发太阳能3D打印机技术随着全球气候日益好转,不能再生能源的持续消耗,人们对洗手可再生能源的利用迫在眉睫。太阳能因其洗手、储量大,产于普遍等优点倍受注目。

对太阳能的利用中,太阳能电池占有了相当大比例。近年来,钙钛矿电池因其制取技术非常简单,成本便宜,切换效率高等优势沦为了研究热点。目前研究的钙钛矿电池主要沉积在导电玻璃(FTO,ITO)上,由于玻璃的易碎性,大大的容许了钙钛矿电池的应用于。

可穿着电子设备的渐渐发展,柔性光电子器件研发受到了人们的推崇。钙钛矿电池归属于薄膜电池,其在一定程度上具备倾斜的能力,因而,柔性钙钛矿电池器件的制取沦为有可能。

柔性基底一般为有机聚合物,其耐热性能较好,而在常规的钙钛矿电池中,金属氧化物界面层必须很高的工件温度(500-600℃),这个温度不会对柔性基底产生毁灭性的损毁。另外柔性钙钛矿电池常用ITO作为底电极,ITO方块电阻为10Ω/sq~50Ω/sq,阻值较小,对于大面积器件的效率影响较小。据南极熊理解国际上也对3D打印机技术展开了大力的探寻,之前一家澳大利亚的研究机构利用3D打印机技术还研发出有了一种厚如纸张的太阳能电池,甚至能为一整栋摩天大楼获取能源。

西班牙的Oxolutia公司也研制出了一种全新的光电池:SolarOxides。SolarOxides意思太阳能氧化物,这是一种十分柔性的光伏太阳能电池,可通过3D打印机生产。将太阳光探讨在电池阵列上,宾州州立大学还发明者了CPV面板。通过3D打印机技术,总厚度仅有一厘米和它除太阳能电池和布线以外99%的材料都是由丙烯酸类塑料或树脂玻璃构成的。

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然而,CPV有它的局限性,只限于于有大量阳光照射的区域,像美国西南地区。麻省理工学院指出3D打印机技术将为太阳能电池技术带给变革,某种程度提升20%的能源效率,还可以带给高达50%的材料节约。随着3D打印机技术与传统生产技术的紧密结合,我们坚信某种程度是汽车,更加有可能是一座大厦的外墙都将构建能源的自给自足。

华中科技大学针对现有技术的以上缺失或改良市场需求,发明者了柔性钙钛矿太阳能电池的结构,其目的在于通过使用低电导率的金属作为底电极代替传统的导电性较好的ITO,增大底电极电阻,使其不具备制取大面积器件的创造力。据报,华中科技大学还通过使用需要高温冷却的掺入电子搜集层搜集电子,解决问题了柔性基底耐热性劣的难题。华中科技大学的柔性钙钛矿太阳能电池由柔性基底、金属底电极、掺入电子搜集层、钙钛矿层、空穴传输层和半透明导电高分子覆以电极构成。

其中金属底电极为通过磁控溅射、热冷却、喷涂或3D打印机方法沉积的金属材料。这种电池在标准太阳光下,效率超过11%;刀柄性能强劲,在半径为10mm的曲率下,刀柄1000次以上,电池性能波动较小。华中科技大学的柔性钙钛矿太阳能电池可以应用于在曲面墙壁,汽车顶端等无法用刚性材料的发电装置上,需要在不影响器件性能的情况下倾斜。让汽车构建晴天无限里程的畅弛?我们离这样的梦想更加将近了。


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