把太陽能板變「柔軟」,以色列新型可撓矽晶電池轉換效率已達 19%

作者 | 發布日期 2019 年 12 月 24 日 16:33 | 分類 太陽能 , 能源科技 Telegram share ! follow us in feedly


通常一提到矽晶太陽能,多會想到案場或屋頂上大片又堅硬的湛藍色面板,而現在以色列科學家讓矽晶太陽能更「柔軟」了,不僅能裝測在人工皮膚上,轉換效率也高達 19%。

目前矽晶太陽能可說是使用最為廣泛的太陽能技術,成本、效率、穩定性與成熟度讓它們成為產業龍頭,再生能源達到如今的盛況,矽晶太陽能也功不可沒,不過由於矽晶太陽能堅硬又笨重的特質,還無法跨足可撓、輕便等應用,在這一領域還是薄膜太陽能為主。

對此,以色列阿布都拉國王科技大學(KAUST)已為矽晶太陽能帶來全新技術,或許有機會改變未來太陽能的布局。

他們首先在市售單晶矽電池背後塗上一層便宜、耐壓縮性、生物相容性高的矽膠 ecoflex,最後再用雷射將電池分段切成三角形,為了提高柔性與耐伸縮度,不同的小塊矽電池都用交指式背接觸(Interdigitated Back Contact)結構方式相互連接。

而之所以會切割成三角形,主要是希望能在保有轉換效率的同時,大幅提太陽能板的耐伸縮度,畢竟切割太陽能板多少都會影響轉換效率,KAUST 科學家 Muhammad Mustafa Hussain 表示,原先我們把矽電池切割成正方形,成功把太陽能板拉長  54%,然而卻讓矽電池產生對角線分布的裂縫,因此團隊不斷調整圖形,從菱形演變成最終定案的三角形。

如今新型太陽能板可拉伸 95%,對此科學家還稱之為「Ultra-stretchable」,而新型太陽能板同時也具有 19% 高轉換效率,其實已經可與市售太陽能板相媲美,目前團隊則已將新型的彈性太陽能板黏在實驗室開發的人造皮膚上,希望未來能再次提高耐伸縮性,也希望太陽能板的強度在不同方向拉扯下都能一致。

若 KAUST 團段研發有成,太陽能裝設地點就不再僅侷限於支架、屋頂或房屋外牆,能出現在各種形狀的設備上,像是無人機、充電器、汽車和建築物外牆,甚至有機會安裝在衣服上,未來人人都可以自發電,大幅提高再生能源發電量。目前研究已發表在《Advanced Energy Materials》。

(首圖來源:KAUST)

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