根據最近發(fā)表在科學(xué)雜志《NationalEnergyMaterials》上的一項新研究，空軍研究實(shí)驗室(AFRL)的研究人員正在采用Optomec的氣溶膠噴射技術(shù)來(lái)更具成本效益地制造太陽(yáng)能電池，并認為這種方法具有大量的應用潛力。
太陽(yáng)能是一種清潔能源，但目前的太陽(yáng)能電池制造是一個(gè)復雜、耗時(shí)、勞動(dòng)力密集和高成本的過(guò)程。“如果想讓太陽(yáng)能具有競爭力，就必須讓太陽(yáng)能電池更高效和更具成本效益，”研究人員說(shuō)，“硅電池使用純無(wú)機材料，這些材料本身很硬。我們需要一種易于打印，同時(shí)還能捕獲陽(yáng)光的材料。”
受新聞紙啟發(fā)，其中一卷卷的紙被印刷上墨水，研究人員認為，如果能打印一種無(wú)機-有機雜化材料，太陽(yáng)能也能被捕獲，同時(shí)不會(huì )很貴。
事實(shí)證明，薄膜鈣鈦礦這種材料具有優(yōu)異的光吸收能力和強大的能量轉換效率。20世紀90年代這種材料就已經(jīng)出現，只是一直被用來(lái)生產(chǎn)發(fā)光二極管，而不是捕獲太陽(yáng)能。
研究人員用超聲波對鈣鈦礦前驅體材料進(jìn)行了霧化，從而能將細小的氣溶膠液滴送到氣溶膠噴射打印機噴嘴中。在CAD工具路徑的幫助下，材料可以涂覆一個(gè)合適的表面，最終創(chuàng )造出一個(gè)效率達到15.4%的太陽(yáng)能電池。
研究人員進(jìn)行了進(jìn)一步的研究，將這種材料打印到一個(gè)3D表面上，由此得來(lái)的太陽(yáng)能電池能保持5.4%的效率。
應用幾乎是無(wú)限的。使用這種材料和打印工藝，人們可以在衣服上打印柔性太陽(yáng)能電池。自我供能機器人、發(fā)光裝置，甚至自我供能的柔性傳感器突然能在不久的將來(lái)實(shí)現。
研究人員已為該技術(shù)提交了專(zhuān)利申請，目前正在等待審批結果。
