你能想像有一天你的智慧型手機螢?zāi)痪褪敲阅闾柲苊姘鍐?隨著美國加州大學洛杉磯分校(UCLA)的研究人員們開發(fā)出新的雙層透明太陽能薄膜電池,這一愿景很快地就能實現(xiàn)。
由UCLA Henry Samueli應(yīng)用科學與工程學院教授楊陽(Yang Yang)主導的研究團隊在去年已經(jīng)開發(fā)出一種串聯(lián)結(jié)構(gòu)的透明有機太陽能電池(TOPV),當時可實現(xiàn)約4%的太陽能轉(zhuǎn)換效率。
如今,他們已將該薄膜電池的轉(zhuǎn)換效率提升近一倍(7.3%)了,使其不僅能應(yīng)用于行動設(shè)備上,也能安裝在窗戶、汽車天窗以及其它大范圍的表面上。楊陽指出,這項技術(shù)的優(yōu)勢在于具有能將摩天大樓的窗戶和墻壁等大面積區(qū)域轉(zhuǎn)變成能量采集設(shè)備的潛力,「相較于目前常見在屋頂上安裝太陽能板的方式,該技術(shù)適用于更多表面的區(qū)域。」
UCLA研究人員已經(jīng)為去年開發(fā)出的PV電池提升2倍轉(zhuǎn)換效率了。這款PV電池可作成透明、淺綠或棕色,以因應(yīng)建筑物窗戶、智慧型手機螢?zāi)?、汽車天窗以及其它表面的需求,并可將其轉(zhuǎn)換為能量采集設(shè)備。(來源:UCLA)
這種雙層超薄聚合物電池更有效率的原因在于:首先,它可從更廣泛的太陽光譜中吸收更多的光,其次是電池之間的聚二碘化鹽的互連層能夠減少能源被吸收的損失。
楊陽的研究團隊為電池開發(fā)出的新聚合物材料能以兩種不同色彩產(chǎn)生兩種低能隙的材料組合,PBDTT-SeDPP與PBDTT-FDPP-C12,從而使其適用于窗戶上,以增加穩(wěn)私性與美觀。「這些材料能以淺棕色或淺綠色進行處理,不但使窗內(nèi)的人們擁有穩(wěn)私,同時搭配不同的建筑物色彩,此外還能用于采集大量的光源?!?/p>
在手機上使用新的太陽能薄膜不但不會妨礙電池的使用,甚至還「足以延長電池的使用壽命,」楊陽強調(diào)。不過,智慧型手機的螢?zāi)煌ǔ2粔虼?,很難吸收到足夠的太陽能而為設(shè)備完全充電。因此,應(yīng)用在建筑物的窗戶時,一旦連接到建筑物的電力系統(tǒng),這種太陽能薄膜更有利于為建筑物的設(shè)施提供足夠的電力。
楊陽與其開發(fā)團隊已經(jīng)在《能源與環(huán)境科學》(Energy & Environmental Science)期刊網(wǎng)站上發(fā)表這項研究成果。該團隊目前正致力于改善透明太陽能薄膜等元件的效率,以及使這種薄膜電池具有可擴展性。
這項研究的贊助單位之一──EFL Tech預(yù)計,這項太陽能薄膜電池研究可望在未來五年內(nèi)商用化上市。此外,美國空軍科學研究院以及海軍研究辦公室也贊助了這項研究。
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