通常一提到硅晶太阳能,多会想到案场或屋顶上大片又坚硬的湛蓝色面板,而现在以色列科学家让硅晶太阳能更“柔软”了,不仅能装测在人工皮肤上,转换效率也高达 19%。
目前硅晶太阳能可说是使用最为广泛的太阳能技术,成本、效率、稳定性与成熟度让它们成为产业龙头,再生能源达到如今的盛况,硅晶太阳能也功不可没,不过由于硅晶太阳能坚硬又笨重的特质,还无法跨足可挠、轻便等应用,在这一领域还是薄膜太阳能为主。
对此,以色列阿布都拉国王科技大学(KAUST)已为硅晶太阳能带来全新技术,或许有机会改变未来太阳能的布局。
他们首先在市售单晶硅电池背后涂上一层便宜、耐压缩性、生物相容性高的硅胶 ecoflex,最后再用激光将电池分段切成三角形,为了提高柔性与耐伸缩度,不同的小块硅电池都用交指式背接触(Interdigitated Back Contact)结构方式相互连接。
而之所以会切割成三角形,主要是希望能在保有转换效率的同时,大幅提太阳能板的耐伸缩度,毕竟切割太阳能板多少都会影响转换效率,KAUST 科学家 Muhammad Mustafa Hussain 表示,原先我们把硅电池切割成正方形,成功把太阳能板拉长 54%,然而却让硅电池产生对角线分布的裂缝,因此团队不断调整图形,从菱形演变成最终定案的三角形。
如今新型太阳能板可拉伸 95%,对此科学家还称之为“Ultra-stretchable”,而新型太阳能板同时也具有 19% 高转换效率,其实已经可与市售太阳能板相媲美,目前团队则已将新型的弹性太阳能板黏在实验室开发的人造皮肤上,希望未来能再次提高耐伸缩性,也希望太阳能板的强度在不同方向拉扯下都能一致。
若 KAUST 团段研发有成,太阳能装设地点就不再仅局限于支架、屋顶或房屋外墙,能出现在各种形状的设备上,像是无人机、充电器、汽车和建筑物外墙,甚至有机会安装在衣服上,未来人人都可以自发电,大幅提高再生能源发电量。目前研究已发表在《Advanced Energy Materials》。
- Flexible thinking on silicon solar cells
(首图来源:KAUST)
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