根据新闻稿斯坦福大学的研究人员正在开发一种环保的新型光伏板材料,它比纸薄15倍。
该电源由过渡钢二卤代胺(TMDs)制成,比其他光伏电源有更多的吸收光的能力,同时也是硅基光伏板更轻的替代品。
新闻稿补充说,太阳能工程师正在竞相生产几乎不可穿透的薄而灵活的太阳能电池板。工程师们设想它们将应用于各种移动应用,包括自供电的可穿戴设备和传感器,以及轻型飞机和电动汽车。在这种情况下,斯坦福大学的研究人员在一种有前途的太阳能材料上取得了创纪录的效率。
与其他太阳能材料相比,这些过渡金属二卤代化合物(tmd)吸收超高数量的阳光是它们的主要优势之一。
寻找新材料是非常重要的,因为硅,目前的太阳能材料之王,对于需要灵活性、重量轻和高功率的应用,如可穿戴设备和传感器,以及飞机和电动汽车,都太过沉重、笨重和僵硬。
斯坦福大学电子工程博士库沙·纳西里·纳齐夫领导了这项研究,他说:“想象一下,一架自主无人机的翅膀上有一个太阳能阵列,它的翅膀比一张纸薄15倍。”
这篇论文发表在12月9日的《自然通讯》杂志上。
Koosha进一步表示,如今,硅占太阳能业务的95%,我们需要轻质、可弯曲的新材料,更重要的是,对环境友好。
虽然tmd具有很大的潜力,但迄今为止的研究还不能将它们吸收的2%以上的阳光转化为电能。硅太阳能电池板的这一比例接近30%。如果tmd要被普遍使用,就必须弥补这一差距。斯坦福大学的新样机能达到5.1%的电能转换效率,但科学家们相信,随着光学和电气方面的改进,他们可能会达到27%的效率。
TMD太阳能电池最显著的优点是其惊人的薄度,这不仅减少了材料的使用和成本,而且使其重量轻且灵活,可以被塑造成不规则的形状,如汽车车顶、飞机机翼或人体。斯坦福大学的研究人员能够创造一个只有几百纳米厚度的有源阵列。该阵列包括光伏TMD二硒化钨和由导电石墨烯单原子厚层桥接的金触点。所有这一切都是由一种灵活的,像皮肤一样的聚合物和增加光吸收的抗反射涂层连接在一起的。
TMD细胞完全形成时厚度不足6微米,大约相当于一个轻型办公室垃圾袋的厚度。要达到一张纸的厚度,需要15层。