噴墨式太陽能電池板,讓 T 恤、窗簾都可成為電力來源

作者 | 發布日期 2017 年 11 月 14 日 15:17 | 分類 光電科技 , 太陽能 , 材料 follow us in feedly

未來想為你的智慧型手機充電,除了可能透過如無線網路的無線充電環境、鼓勵你多運動的電動鞋,也可以利用噴墨列印的塑料太陽能電池,只要有光的地方都能吸收能量,且應用範圍更多元,比如你的 T 恤、背包、家中窗簾等都能印上電池。來自德國卡爾斯魯厄理工學院的專家還表示,用噴墨印刷生產太陽能電池面板可說是目前最便宜的技術。



法國新創太陽能公司 Dracula Technologies 正在開發一種由獨特導電塑料組成的貼花太陽能電池,不論室外太陽光或室內人造光都能從中捕捉能量,這家公司是上個月於法國巴黎舉行的「2017 Hello Tomorrow」高峰會其中一家獲獎企業。

傳統太陽能電池板多使用矽晶材料來捕捉太陽能量,依目前在實驗室研發的矽基太陽能電池來看(非矽空氣電池),單晶矽電池效率為 25.0%,多晶矽電池效率為 20.4%,CIGS 薄膜電池效率達19.8%,CdTe 薄膜電池效率達 19.6%,非晶矽薄膜電池的效率則為 10.1%。

而 Dracula Technologies 團隊正在開發一種可捕捉更多波長範圍的導電塑料,該技術稱為「LAYER」(Light as Your Energy),由 5 層表面印刷組成:最中央為光敏層(photoactive layer),兩側由半導體片覆蓋,幫助印在最外層的導電彩色墨水提取電荷。科學家 Sadok Ben Dkhil 表示,主要吸收直射光的矽材料不可能贏過這種導電材料可捕獲能量的範圍,且薄膜電池具有重量輕、無毒、可折疊、成本低等優勢。

目前,他們可在 1 小時內列印出長寬約 5 公分的方型電池模塊,任何顏色、形狀都可客製化(包括透明),材料物理學家 Sadok Ben Dkhil 在接受《newscientist》採訪時說,這代表你能在曝光面積更大的 T 恤或背包上列印這種薄膜電池,然後透過其他方式為你的手機充電(但詳細情況如何操作,該公司並未多加講述),或是直接將透明電池融入手機設計。

來自瑞士洛桑聯邦理工學院的科學家 Yuhang Liu 對這項應用的印象挺深刻,他指出,塑膠面板還可以結合到居家窗簾,為燈具或空氣清新器等小家電提供電力。除了小家電,團隊也計畫用這種電池來驅動只需少量電力的感測器,用來監測建築物的溫度和濕度。

Dracula Technologies 最終目標是印出長寬各 30 公分的方形太陽能電池面板,雖然他們也坦承,還需要幾個月的時間才能開發出充飽一支智慧型手機電力的面板,但研究人員正在尋找縮短太陽能電池充電時間的方法,他們相信這種技術可以應用在現實世界。

(首圖來源:pixabay

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