超薄光伏電池將為能源轉(zhuǎn)換提供長久動力

在著名的Joule和PNAS（美國國家科學院院刊）雜志上發(fā)表的兩篇研究論文中，由莫納什大學（Monash University）牽頭的國際研究小組開發(fā)了一種高效的超薄光伏電池，最高的機械彎曲和拉伸能力，以及提供持久動力的能力。

在Joule論文中，研究人員成功地開發(fā)了可制造超柔性太陽能電池的新型機械堅固的光吸收材料。這些電池可實現(xiàn)13％的功率轉(zhuǎn)換效率，在1000次彎曲循環(huán)后保持97％的效率，在1000次拉伸循環(huán)后保持89％的效率。

莫納什大學材料科學與工程系的研究員黃文超博士表示功率轉(zhuǎn)換效率考慮了可以將多少太陽能轉(zhuǎn)化為電能。地球上照射的太陽能為每平方米1000瓦。我們的設備每平方米可產(chǎn)生130瓦特的電能。我們能夠達到的13％的效率是有機太陽能電池中最高的效率之一。

在PNAS論文中，測試表明，用特殊方法處理該太陽能電池后，其性能在經(jīng)過驚人的4736小時后僅下降了4．8％。可以運行20，000多個小時（約2．5年），且降級最小，估計保質(zhì)期為11．5年。

該太陽能電池的面積僅為2平方厘米，與澳大利亞的5c大致相同，其重量輕至足以被花瓣支撐，每克可產(chǎn)生9．9瓦特的功率。

經(jīng)過進一步的測試，這種革命性的設備可以在許多未來技術(shù)中用作電池的替代品，例如手機，手表，物聯(lián)網(wǎng)（IoT）和生物傳感器。

日本RIKEN的研究人員與東京大學，加利福尼亞大學，澳大利亞同步加速器和莫納什大學的合作者共同主持了這些研究。研究人員正在努力將該技術(shù)商業(yè)化。

據(jù)微鋰電小組了解到，研究人員開發(fā)了新材料和一種簡單的后退火方法，以提高有機光伏的機械和環(huán)境穩(wěn)定性，而不會降低效率，從而提高穩(wěn)定性和可擴展性。退火是一種熱處理，可以改變材料的物理（有時是化學性質(zhì)）以減少其降解。這些太陽能電池是在日本的實驗室中用先進的薄膜沉積和表征設備制造和測試的。有關(guān)設備物理的這項研究的一些關(guān)鍵部分是在莫納什大學的可再生能源實驗室和澳大利亞同步加速器中進行的。

微鋰電小組分析盡管這種超薄光伏電池尺寸小巧，但其低成本的特點仍可以通過連續(xù)印刷技術(shù)輕松進行復制，這使其成為可穿戴技術(shù)的快速跟蹤和批量生產(chǎn)的理想選擇。