怎麼凹都沒問題,南韓研發摺疊式太陽能電池

作者 | 發布日期 2021 年 02 月 15 日 16:31 | 分類 太陽能 , 能源科技 Telegram share ! follow us in feedly


常見的太陽能板硬而脆,也沒有輕薄柔軟到可以彎來凹去,只能裝置在屋頂、地面等平面區域,如今南韓科學家已研發出凹成兩半也不會斷的摺疊式太陽能電池,轉換效率還達 15.2%。

如今的太陽能板還是缺乏些許「靈活性」,雖然只要能發電都是好設備,只是若能更加柔軟可撓,運送裝設會都更加方便,不用擔心一不小心撞到受損,也可以裝置在汽車、手機或是衣服上。近年來科學家為了研發可撓式太陽能模組,也透過有機染料、神奇材料石墨烯又或是銅銦鎵硒(CIGS)薄膜太陽能,研發出特殊又柔軟的太陽能模組。

不過那些太陽能電池還不夠柔軟,至少不能凹成兩半還不會斷,這對太陽能產品有點過於苛刻沒錯,但南韓釜山大學(Pusan National University)希望研發可「摺疊」的太陽能板。

論文通訊作者 Il Jeon 表示,與軟性電子(Flexible Electronics)不一樣,摺疊式設備(Foldable Devices)對彎曲的要求更高,摺疊曲率半徑必須到 5mm,傳統的超薄玻璃基板、金屬氧化物透明導體等材料都難以實現,頂多製成可撓特性,但無法完全摺疊。

為此釜山大學團隊瞄準單壁奈米碳管(SWNT),以直徑 0.6 至 1.8 奈米的碳管製成導電膜,可承受很大的反覆彎曲而不斷裂。團隊首先將薄膜嵌入聚醯亞胺(PI)基板上,填上奈米碳管的空隙,最後在 SWNT-PI 摻雜氧化鉬提高電導率,並藉此讓奈米碳管好好附著在基板上。

最終研究人員得出厚度僅 7 微米、可摺疊至 5mm 曲率半徑的太陽能電池,經過一萬次的摺疊也不會斷裂,當然作為太陽能電池,表現也不差,轉換效率達 15.2%,以透明度為 80% 的成績,未來也可以製成窗戶型太陽能。

Jeon 認為,就轉換效率和機械穩定性來說,這應該是至今表現最好的可撓式太陽能板。

(Source:釜山大學

(首圖僅示意圖,來源:pixabay