现在可以在纸上打印新的太阳能电池

这不是开玩笑吗，MIT的Miles C. Barr，Jill A. Rowehl，Richard R. Lunt，徐晶晶，Annie Wang，Christopher M. Boyce，Sung Gap Im和Vladimir Bulovi？由卡伦·格里森（Karen K. Gleason）领导的项目是在普通纸上印刷光伏电池。此外，《麻省理工新闻》（MIT News）报道，该工艺可以在未经处理的普通纸，布或塑料上印刷，以作为构建太阳能电池阵列的基材。

这项新技术论文发表在7月8日在线发表的《先进材料》杂志上。

麻省理工新闻版的一篇文章开始描述，该纸张看起来就像是任何其他文件，可能只是从办公室打印机中吐出来的一样，在其大部分表面上都印有彩色矩形阵列。但是随后，研究人员将其捡起，将几根线夹到一端，然后在纸上照亮一束光。电线另一端的LCD时钟显示立即开始显示时间。似乎可以正常工作，并且考虑到麻省理工学院的技能和创新氛围，这并不令人感到十分惊喜，而是令人愉悦的。对于大规模采用而言，它太昂贵了，在当前的经济和政府形势下，光伏技术必须自我摆脱激励措施。

该设备坚固耐用，由特殊的“墨”制成。存放在纸上。它可以折叠起来滑入口袋，然后再展开以观看它在阳光下再次发电。这比打印纸还要复杂。为了在纸上创建光伏电池阵列，需要使用掩模（也由纸制成）在连续的通过中将五层材料沉积到同一张纸上，以在表面上形成电池图案。并且该过程必须在真空室内进行。

印在纸上的太阳能电池。研究生迈尔斯·巴尔（Miles Barr）拿着一张纸，该纸的表面印有一层太阳能电池。图片来源：帕特里克·吉卢里（Patrick Gillooly）。

但是，基本过程与在薯片袋中制作银色衬里的过程基本相同：一种气相沉积过程，可以廉价地在大规模商业规模上进行。当考虑到金属化的总面积时像薯片和光伏板这样的袋子，秤的概念变得更加清晰。

麻省理工学院的生产工艺技术与当今的系统大相径庭，该系统在装在玻璃中的不牢固的重质刚性基板上创建大多数太阳能电池，该系统要求将基板暴露于潜在的破坏性条件下，无论是液态还是高温。将硅蚀刻成所需的形状。

新的打印过程使用的是蒸气，而不是液体，温度低于120摄氏度。使用PC打印机隐喻时，《麻省理工新闻》的文章澄清说，使用了掩模，并且气相沉积发生在五个步骤中。土豆片制袋过程需要进行五次往返打印，从而使喷墨打印变得更加复杂，但仍然非常简单，能耗低，耗材少且成本低得惊人。

使用柔性薄膜弹性塑料代替纸张作为印刷太阳能电池的基材，即使将其折叠成纸飞机，现在仍具有柔性的弹性太阳能电池仍然可以工作。这种折叠和展开的攻击次数为1,000次，不会造成重大损失性能。

该团队很难使功能达到明显的效率。目前，纸质印刷太阳能电池的效率约为1％，但是该团队认为，通过进一步的材料微调，可以大大提高这一效率。

麻省理工学院的亚历山大和I.迈克尔·卡塞尔（Michael Kasser）教授卡伦·格里森（Karen Gleason）指出，“人们经常谈论在柔性设备上进行沉积”。但后来他们不屈曲它，以示威。它可以承受压力。除了折叠之外，MIT团队还尝试了对该设备的坚固性进行其他测试。例如，格里森（Gleason）解释说，他们拿走了一个成品纸太阳能电池，并使其通过激光打印机，然后在光伏表面上进行打印。这使电池经受了调色剂定影步骤的高温，并证明它仍在工作。该小组去年生产的测试单元仍然有效，表明它们的保质期长。

这些属性为光伏电池带来了全新的视角。电气工程学教授弗拉基米尔·布洛维（Vladimir Bulovi）？由于与传统的玻璃或其他材料相比，纸张或塑料基板的重量轻，我们认为我们可以制造出可伸缩的太阳能电池，从而达到创纪录的每千瓦瓦特数的性能。 。对于具有这种特性的太阳能电池，许多技术应用得以开发，他说。例如，在偏远的发展中国家，在给定的负载下，可以传递多少个细胞的重量差异很大。

那是观点的重大改变。

麻省理工学院的团队已经证明，该纸可以用标准的覆膜材料进行涂层，以保护其免受室外使用的影响。塑料层压板不会像玻璃一样持久，但要说其能量产量的7％，可能是当前玻璃光伏电池成本的1/1000，那么预期寿命就不会如此重要。计算中的因素。

``打印''目前，太阳能电池已经商业化，其价格要比玻璃硅高。研究一直在努力在纸上生产太阳能电池和其他电子组件，但最大的绊脚石一直是纸张的微观微观粗糙表面。 。为了解决这个问题，过去的尝试依靠首先在纸张上涂一些光滑的材料。麻省理工学院的团队使用普通的未涂布纸，包括打印机纸，薄纸，描图纸甚至是新闻纸，并且仍在上面打印。所有这些工作都很好。这是一项强大的技术。

麻省理工学院在早期阶段的工作很可能将用于寿命较短的应用程序。

想到墙壁应用，便携式设备和一次性电子产品。随着越来越多的研究涉及环境暴露问题，提高效率，优化连接和应用领域将扩大。也许有人会收集更多频谱的想法。低成本的光伏太阳能将共同成为消费者的现实。

越来越多的人开始怀疑未来的光伏太阳能。

通过。布莱恩·韦斯滕豪斯

资源：印在纸上的太阳能电池