Nye Ultratynne Solceller Er Let Nok Til At Sidde På En Sæbeboble

{h1}

Forskere har endnu skabt de tyndeste, letteste solceller, så lette at de kan draperes oven på en såpeboble uden at poppe den.

Forskere har endnu skabt de tyndeste, letteste solceller, så lette at de kan draperes oven på en såpeboble uden at poppe den.

Forskerne foreslog, at disse ultratynde solceller kunne placeres på næsten enhver fast overflade, herunder stof, papir og glas.

Solceller, teknisk kendt som solceller, konverterer direkte energi fra lys til elektricitet. De nye solceller er så små som 1,3 mikrometer tykke. Til sammenligning er det gennemsnitlige menneskehår ca. 100 mikrometer tykt.

De nye enheder er også superlette, vejer kun ca. 0,01 lbs. pr. kvadratmeter gård (3,6 gram pr. kvadratmeter). Til sammenligning vejer typisk kontorpapir ca. 20 gange mere. [Top 10 opfindelser, der ændrede verden]

Idéen om at drape en solcelle oven på en sæbeboble kom fordi "vi ønskede, at folk skulle se, hvor tynd denne solcelle var, men du kan ikke fortælle forskellen mellem en 10 mikrometer og en 1 mikron film ved øjet, "sagde studieleder forfatteren Joel Jean, en elektroingeniør ved Massachusetts Institute of Technology (MIT). "Min lab mate Patrick Brown foreslog at flytte cellen på en boble for at gøre vægtforskellen meget mere dramatisk, så jeg prøvede det. Min første reaktion på at se det var sandsynligvis meget som din -" Cool! ""

De nye solceller konverterer lys til elektricitet med omtrent samme effektivitet som konventionelle glasbaserede solceller, siger forskerne. "Det er usædvanligt, at fleksible celler kan udføre såvel som stive celler på glas," fortalte Jean WordsSideKick.com.

Derudover er strømforholdet mellem de nye enheder blandt de højeste nogensinde opnået for solceller. Dette er nøglen til applikationer, hvor vægt er vigtig, f.eks. På rumfartøjer eller på højhøjdeforskningsballoner, siger forskerne.

Konventionelle siliciumbaserede solmoduler producerer ca. 6,8 watt pr. Lb. (15 watt pr. Kg), men disse nye enheder kan generere mere end 2.720 watt pr. Lb. (6 watt pr. Gram) eller ca. 400 gange så meget.

"Det kunne være så let, at du ikke engang ved, at det er der, på din skjorte eller på din notesbog," siger seniorforfatter Vladimir Bulović, en elektrisk ingeniør hos MIT, i en redegørelse. "Disse celler kan simpelthen være et supplement til eksisterende strukturer."

De nye celler anvender en organisk forbindelse kendt som DBP som deres primære lysabsorberende materiale. Solcellerne er anbragt mellem lag af parylene, en kommercielt tilgængelig, fleksibel gennemsigtig plastik, der i vid udstrækning bruges til at beskytte kretskort og implanterede biomedicinske anordninger mod miljøskader.

Solcellerne og deres paryleneunderstøtninger og belægninger fremstilles i et vakuumkammer ved stuetemperatur uden brug af opløsningsmidler, siger forskerne. I modsætning hertil kræver konventionel solcellefremstilling høje temperaturer og hårde kemikalier. [Top 10 Craziest Environmental Ideas]

Solcellerne og parylen vokser sammen. Parylene behøver aldrig at blive håndteret, rengjort eller fjernet fra vakuumet under fabrikationen, hvilket minimerer eksponering for støv og andre forurenende stoffer, som kan nedbryde solcellernes ydeevne, ifølge forskerne.

Forskerne erkendte, at den solcelle, de skabte for at sidde på toppen af ​​en sæbeboble, kunne være for tynd til at være praktisk - et vildfarligt åndedrag kunne blæse det væk, sagde de. "Det er selvfølgelig bare for show, men vi synes det giver et godt show," sagde Jean.

Forskerne bemærkede, at de let kunne fremstille parylenefilm op til 80 mikrometer tykt ved hjælp af kommercielt udstyr uden at miste de andre fordele ved deres fremstillingsteknik.

"Ved hjælp af denne fremgangsmåde kan du forestille dig laminering af letvægts eller endog usynlige solceller på vinduer eller andre faste overflader til bygnings- og enhedsintegreret elektronik," sagde Jean. "Et mere robust forbrugerprodukt kan bruge disse celler lamineret på et konventionelt fleksibelt plastikplade, som du kunne bære med dig til bærbar strøm."

Forskerne bemærkede, at deres fabrikationsteknik kan bruge en række fotovoltaiske materialer ud over dem, de har demonstreret hidtil. "En mere effektiv fotovoltaisk teknologi kunne nå endnu højere vægtforhold end de 6 watt pr. Gram, som vi viste i denne første demonstration," sagde Jean.

MIT-holdets ultratynde solceller er næsten en størrelsesorden tyndere og lettere end den tidligere rekordindehaver, sagde Max Shtein, en materialforsker ved University of Michigan på Ann Arbor, der ikke var involveret i dette arbejde, sagde i en redegørelse. Som følge heraf bemærkede han, at denne forskning "har enorme konsekvenser for at maksimere strøm til vægt [forhold] - vigtig for f.eks. Rumfartsapplikationer - og for evnen til simpelthen at laminere fotovoltaiske celler på eksisterende strukturer."

Det er endnu ikke kendt, når disse solceller kan være kommercielt tilgængelige ", men en generel tommelfingerregel er, at det tager et årti at en teknologi går fra forskningslaboratoriet til markedet," sagde Jean.Nogle af de største udfordringer ved at udbrede denne tilgang til kommerciel brug kan omfatte udvikling af et integreret system til produktion af høj kapacitet - for eksempel rulle til forarbejdning - forøgelse af deponeringshastigheden og identifikation af applikationer, hvor en ultralett og fleksibel celle ville give brugeren en unik værdi. "

Jean, Bulović og deres kollega Annie Wang, også hos MIT, detaljerede deres resultater i april-udgaven af ​​tidsskriftet Organic Electronics.

Følg os @wordssidekick, Facebook & Google+. Originalartikel om WordsSideKick.com.


Video Supplement: .




DA.WordsSideKick.com
All Rights Reserved!
Reproduktion Af Materialer Tilladt Kun Prostanovkoy Aktivt Link Til Webstedet DA.WordsSideKick.com

© 2005–2019 DA.WordsSideKick.com