阿卜杜拉国王科技大学 这种完全印刷的超薄太阳能电池既轻又灵活,可以放在肥皂泡的表面
信用:2020 KAUSTAnastasia Serin 太阳能电池现在可以做得很薄,很轻,很灵活,可以放在肥皂泡上
这种新型电池可以有效地从光中获取能量,可以为新型电子设备提供替代能源,比如传统能源不适用的医用皮肤贴片
“机器人电子皮肤、飞行设备传感器和检测疾病的生物传感器的巨大发展在能源方面都是有限的,”领导这项研究的德尔亚·巴兰团队的博士后伊洛伊丝·比哈尔说
“我们考虑使用轻质超薄的有机太阳能电池从室内或室外的光线中获取能量,而不是笨重的电池或电网连接
" 迄今为止,超薄有机太阳能电池通常通过旋涂或热蒸发来制造,这是不可扩展的,并且限制了器件的几何形状
这项技术包括使用一种透明、导电、但易碎、不可弯曲的材料铟锡氧化物作为电极
为了克服这些限制,该团队应用了喷墨打印
“我们为太阳能电池结构的每一层都配制了功能墨水,”丹尼尔·科尔索博士说
D
巴兰团队中的学生
研究小组印刷的不是氧化铟锡,而是一种透明、柔韧、导电的聚合物,叫做PEDOT:PSS,或聚(3,4-乙烯二氧噻吩)聚苯乙烯磺酸盐
电极层夹在光捕获有机光伏材料之间
整个装置可以密封在聚对二甲苯中,聚对二甲苯是一种柔性、防水、生物相容的保护涂层
KAUST团队正在喷墨打印轻质超薄有机太阳能电池,从光中获取能量
信用:2020 KAUST 科尔佐指出,尽管喷墨打印非常适合规模化和低成本生产,但开发功能性油墨是一项挑战
“喷墨打印本身就是一门科学,”他说
墨盒和墨水内的分子间作用力需要被克服,以便从非常小的喷嘴喷出非常细的液滴
一旦油墨沉积,溶剂也起着重要作用,因为干燥行为会影响薄膜质量
" 喷墨打印很常见,但一个关键的研究挑战是开发一种能够打印这些微小太阳能电池板的功能墨水
信用:2020 KAUSTAnastasia Serin 在优化了设备各层的墨水成分后,将太阳能电池印刷到玻璃上以测试其性能
他们实现了4的功率转换效率(PCE)
73 %,打破了4
完全打印的单元格为1%
该团队还首次展示了他们可以将一个细胞打印到超薄的柔性基板上,达到3 PCE
6%
比哈尔说:“我们的发现标志着新一代多功能、超轻型印刷太阳能电池的开端,这种电池可以用作电源,也可以集成到皮肤或植入式医疗设备中。”
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