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    德科學(xué)家研發(fā)嵌入玻璃的有機(jī)太陽(yáng)能電池組件

    嵌入薄膜的有機(jī)太陽(yáng)能電池組件(OPVs)具有替代硅基太陽(yáng)能電池的潛力,目前已能部分用于電子設(shè)備。OPVs可以在大氣壓下加工,更重要的是其制造可利用印刷技術(shù)。這比生產(chǎn)無(wú)機(jī)組件所需要的復(fù)雜流程要快捷高效很多。利用打印技術(shù)制造的前提是需要有柔性的基底載體材料。迄今為止使用的聚合物薄膜有很大缺陷:薄膜在一定
      嵌入薄膜的有機(jī)太陽(yáng)能電池組件(OPVs)具有替代硅基太陽(yáng)能電池的潛力,目前已能部分用于電子設(shè)備。OPVs可以在大氣壓下加工,更重要的是其制造可利用印刷技術(shù)。這比生產(chǎn)無(wú)機(jī)組件所需要的復(fù)雜流程要快捷高效很多。利用打印技術(shù)制造的前提是需要有柔性的基底載體材料。迄今為止使用的聚合物薄膜有很大缺陷:薄膜在一定程度上滲透水蒸汽與氧氣,這兩樣都能對(duì)太陽(yáng)能電池組件造成損害,大大降低其壽命。出于應(yīng)用的需要,必須用帶有阻隔層的基底來(lái)保護(hù)電池組件。如要采用更高的加工溫度或延長(zhǎng)使用壽命,就必須選用其他基材。
      德國(guó)弗朗霍夫聚合物應(yīng)用研究所的研究人員目前正在開(kāi)發(fā)一種新型載體材料:他們將有機(jī)太陽(yáng)能電池組件嵌入超薄玻璃。玻璃不僅是理想的密封材料,且能承受高達(dá)400度的加工溫度。投入使用的是合作伙伴康寧(Corning)公司提供的一種特殊玻璃,它與常見(jiàn)的比如水杯玻璃無(wú)大干系,因特有的物理性能可把它加工成僅100微米厚的層,約為一張紙的厚度。這種玻璃不僅超強(qiáng)、不易斷裂,而且在固體狀態(tài)也可彎曲。使用這種材料,科研人員與康寧公司在“片對(duì)片”(Sheet to Sheet)工藝中已經(jīng)做成了首個(gè)有效的有機(jī)太陽(yáng)能電池組件。研究人員接著又嘗試“卷對(duì)卷”工藝:類似于印刷報(bào)紙,將載體基片繞于卷輥上,面對(duì)另一個(gè)空卷,在兩個(gè)卷之間經(jīng)多道程序打印光活性層與電極。首次嘗試獲得成功,科研小組生產(chǎn)出了較小基板尺寸的同質(zhì)層。
      為能最終投用工業(yè)生產(chǎn),科研人員正著手對(duì)此工藝程序做多處調(diào)整。從長(zhǎng)期看,該技術(shù)可為不同的應(yīng)用意圖——從移動(dòng)電話的微小太陽(yáng)能電池到大規(guī)模的光伏組件——生產(chǎn)高強(qiáng)度、高性能的有機(jī)太陽(yáng)能電池組件。

    作者: 來(lái)源:科技部 責(zé)任編輯:wutongyufg

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