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超薄太阳能“涂层”能将手机壳和电动汽车变成微型发电机

(2024-08-24 10:15:56)

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超薄太阳能“涂层”能将手机壳和电动汽车变成微型发电机

By Rory Bathgate

published 23 hours ago

廉价和灵活的钙钛矿太阳能电池可能革命化太阳能电力，使用阳光为世界提供电力比从来更容易成为可能。

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新的太阳能薄膜薄层当将阳光转化为能量时效率为27%，相比目前市场上硅电池板的效率约为22%。. (Image credit: Andriy Onufriyenko/Getty Images)

研究人员已经生产了世界的第一块柔性“太阳能电池板”，薄的足以覆盖其它物体如此它们能倍增为一个便携式能源。

一种突破性的方法允许科学家来创造比现有硅基电池板更薄150倍的太阳能电池，不会牺牲它们的任何发电能力。这些面板最终可被应用到易于印刷的层的几乎任何物体，科学家们说像汽车或智能手机壳，使任何人都来随时随地充电并消除大型太阳能发电场的需求。

研究人员制造的这种材料刚刚超过一微米（0.001毫米）。日本国家先进工业科学技术研究所（AIST）在今年晚些时候发表一项科学研究之前已经认证了这项发明。

在这项研究中，牛津大学的研究人员从钙钛矿结构制造了一种新的光伏材料（能够将阳光转化为能量）。这些晶体形成物是天然存在的钙钛氧化物的合成版本，能被在实验室或工厂中相对便宜的制造。与太阳能电池最常用的材料硅一样，钙钛矿在阳光存在中产生电荷。

自21世纪末以来，世界各地的科学家一直在竞相解锁钙钛矿的益处。有时被描述为太阳能的“圣杯”，理论上它们允许制造比当前一代硅电池远更便宜的柔性、轻质太阳能电池板。

(Image credit: Oxford University Physics)

虽然钙钛矿把持巨大的潜力，但科学家们一直挣扎于来合成它们持续超过几个月。钙钛矿特别容易因过多水分破坏并在被暴露到空气中后经由挥发性化学反应破裂开。

随着时间，研究人员已经发现钙钛矿能被在层状结构中例如串联电池保持稳定的，它结合钙钛矿和硅电池。牛津大学的研究小组选择了一种“多结”方法，其中几个对应到不同波长的光的光敏层被结合来提高整个太阳能材料的光敏性。

由此产生的太阳能薄膜薄层当将阳光转化为能量时是27%有效率的，而相比目前市场上硅电池板的效率约为22%。研究人员指出，在过去的五年里他们已经急剧的改进了他们的钙钛矿结果，从6%的效率开始。