新型可装饰柔性光伏板,让你的家装高大上!
每一片“叶”的活性表面都包括连接件和一个装饰零件,面积是0.0144m2。电池板可以被打印成各种图形,从而可以改善其可视外观。
图片来源:Antti Veijola
VTT(Technical Centre of Finland)开发并利用一种基于打印技术的大规模生产方法,来生产装饰性的有机太阳能光伏板。由于太阳能电池板的设计比较灵活自由,它在建筑物内表面、外表面的应用范围得以扩大。研究人员也研究了打印技术在大规模生产无机钙钛矿太阳能电池板上的可行性。
这种新型大规模生产方法将有机太阳能电池板(OPV,有机太阳能光电板)变为室内设计元素。有机太阳能电池板会从室内灯光和阳光中获取能量,然后将能量用于各种小型设 备和会从环境中获取信息的传感器。例如,这些电池板能够被安在窗户上、墙上、机器上和广告牌上。目前,OPV板已能被制成条形。
用VTT的凹版印刷和丝网印刷技术制造的太阳能电池板仅约0.2毫米厚,且包括电极和能采光的聚合物层。除此之外,电池板还可以被打印成各种图形,从而可以改善其可视外观。
VTT已经在它的试验生产基地用可商购材料证实了这种方法的可行性。VTT正在与许多运营商合作,要把这种生产技术商业化,且在积极寻求该项技术的新的应用领域。
该项研究的科学家通过打印叶状光伏电池对这种方法的可行性进行了测试。每一片“叶”的活性表面都包括连接件和一个装饰零件,面积是0.0144m2。2000个OPV“叶”制成的活性太阳能电池板面在地中海所在纬度上能够产生3.2安培的电、10.4瓦的功率。
柔韧的OPV电池
有机太阳能电池板柔韧且重量轻,但与传统的坚硬硅基太阳能电池板相比,效率要低。用传统卷对卷打印机制造太阳能电池板,能够促进产品的快速大量生产:打印机每分钟能够生产长达100米的分层薄膜。OPV电池的生产在经济上是可行的:材料消耗量低,而且使用后,OPV电池板可以被回收利用。
有机光伏电池的市场正在不断地被开发,预计三年内会实现一次突破。电池板有好几年的运行寿命,这么长的时间对于它在许多方面的应用已经足够了。
VTT正在开发用于生产无机钙钛矿太阳能电池板的卷对卷加工方法
VTT目前也在检测卷对卷打印方法在无机钙钛矿太阳能电池板生产上的适用度。第一个在实验室中用溶液处理方法制成的钙钛矿太阳能电池备受期待。这种太阳能电池不仅性能比有机光伏电池要好约5倍,而且材料成本甚至可以比有机光伏电池低10倍。
可以被自由设计的装饰性有机太阳能电池板也可以用在室内,从室内灯光中收集能量。而且,它的生产成本低,在使用后可以进行回收。将来,新材料(如钙钛矿)可以用同样的方法打印,使效率提高。
将光能用于数据传输
VTT也正在开发一种把太阳能电池作为数据接收器、将光用于无线数据传输的方法。这将扩展可打印太阳能电池的应用范围,如在IoT (Internet of Things,物联网)的应用——电池能够从周围的光中获取能量。目前,这方面取得的最初成果有非常广阔的发展前景。
新材料在线编译整理
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