华中科大用3D打印研发柔性太阳能电池技术

来源:3D虎发布时间:2017-02-07 23:59:59
索比光伏网讯:虽然特斯拉已经在市场上占据了主导地位,但其电动汽车的电力是需要充电来完成的,而不是自给自足。而国际上奇思妙想的工程师们正在积极开发一种新的汽车技术,使用3D打印的部件,不仅可以让一辆汽车自给自足,而且在晴天的时候可以无限里程的畅弛。其实在之前南极熊就报道过多例理工3D打印技术来提高太阳能转化效率的文章,美国能源部投220万美元研发太阳能3D打印技术。

华中科大用3D打印研发柔性太阳能电池技术
随着全球气候日益恶化,不可再生能源的持续消耗,人们对清洁可再生能源的利用迫在眉睫。太阳能因其清洁、储量大,分布广泛等优点备受关注。对太阳能的利用中,太阳能电池占据了很大比例。近年来,钙钛矿电池因其制备技术简单,成本低廉,转换效率高等优势成为了研究热点。

目前研究的钙钛矿电池主要沉积在导电玻璃(FTO,ITO)上,由于玻璃的易碎性,大大的限制了钙钛矿电池的应用。可穿戴电子设备的逐渐发展,柔性光电子器件研发受到了人们的重视。钙钛矿电池属于薄膜电池,其在一定程度上具有弯曲的能力,因而,柔性钙钛矿电池器件的制备成为可能。

柔性基底一般为有机聚合物,其耐热性能较差,而在常规的钙钛矿电池中,金属氧化物界面层需要很高的烧结温度(500-600℃),这个温度会对柔性基底产生毁灭性的损坏。另外柔性钙钛矿电池常用ITO作为底电极,ITO方块电阻为10Ω/sq~50Ω/sq,阻值较大,对于大面积器件的效率影响较大。

据南极熊了解国际上也对3D打印技术进行了积极的探索,之前一家澳大利亚的研究机构利用3D打印技术还开发出了一种薄如纸张的太阳能电池,甚至能为一整栋摩天大楼提供能源。西班牙的Oxolutia公司也研制出了一种全新的光电池:SolarOxides。SolarOxides意为太阳能氧化物,这是一种非常柔性的光伏太阳能电池,可通过3D打印制造。

华中科大用3D打印研发柔性太阳能电池技术
将太阳光聚焦在电池阵列上,宾州州立大学还发明了CPV面板。通过3D打印技术,总厚度仅有一厘米和它除太阳能电池和布线以外99%的材料都是由丙烯酸类塑料或树脂玻璃组成的。然而,CPV有它的局限性,只适用于有大量阳光直射的区域,像美国西南地区。

麻省理工学院认为3D打印技术将为太阳能电池技术带来变革,不仅仅提高20%的能源效率,还可以带来高达50%的材料节约。随着3D打印技术与传统制造技术的紧密结合,我们相信不仅仅是汽车,更可能是一座大厦的外墙都将实现能源的自给自足。

华中科技大学针对现有技术的以上缺陷或改进需求,发明了柔性钙钛矿太阳能电池的结构,其目的在于通过采用高电导率的金属作为底电极取代传统的导电性较差的ITO,减小底电极电阻,使其具备制备大面积器件的潜能。据悉,华中科技大学还通过采用无需高温加热的掺杂电子收集层收集电子,解决了柔性基底耐热性差的难题。

华中科技大学的柔性钙钛矿太阳能电池由柔性基底、金属底电极、掺杂电子收集层、钙钛矿层、空穴传输层和透明导电高分子顶电极组成。其中金属底电极为通过磁控溅射、热蒸发、喷涂或3D打印方法沉积的金属材料。这种电池在标准太阳光下,效率达到11%;弯折性能强,在半径为10mm的曲率下,弯折1000次以上,电池性能衰减很小。

华中科技大学的柔性钙钛矿太阳能电池可以应用在曲面墙壁,汽车顶端等不能用刚性材料的发电装置上,能够在不影响器件性能的情况下弯曲。让汽车实现晴天无限里程的畅弛?我们离这样的梦想更近了。 

索比光伏网 https://news.solarbe.com/201702/08/147852.html

责任编辑:solar_robot
索比光伏网&碳索光伏版权声明:

本站标注来源为“索比光伏网”、“碳索光伏"、"索比咨询”的内容,均属www.solarbe.com合法享有版权或已获授权的内容。未经书面许可,任何单位或个人不得以转载、复制、传播等方式使用。

经授权使用者,请严格在授权范围内使用,并在显著位置标注来源,未经允许不得修改内容。违规者将依据《著作权法》追究法律责任,本站保留进一步追偿权利。谢谢支持与配合!

推荐新闻
中标卫星用钙钛矿/晶硅叠层太阳能电池技术研发项目!来源:钙钛矿工厂 发布时间:2025-08-13 09:36:56

近日,在上海市科委“2025年度关键技术研发计划‘新能源’”项目中,上海旭励携手复旦大学、上海交通大学、长三角太阳能光伏技术创新中心,凭借“卫星用轻质钙钛矿/晶硅叠层太阳电池模组关键技术研究”课题,成功中标“高效钙钛矿/晶硅叠层太阳电池及模组技术”项目。目标建成兆瓦级的卫星用轻质钙钛矿/晶硅叠层太阳电池模组示范线。

CPIA:我国钙钛矿太阳能电池发展情况来源:钙钛矿材料和器件 发布时间:2025-07-10 15:20:25

近日,中国光伏行业协会分享了年度报告中第七篇,我国钙钛矿太阳能电池发展情况我国钙钛矿太阳能电池发展情况

N型升级 | 一道新能宋登元:DBC五大硬核技术突破效率天花板来源:一道新能 发布时间:2025-07-10 14:42:13

近日,2025 PVTD钙钛矿晶硅叠层与光伏前瞻技术论坛暨金豹奖颁奖典礼在北京举行。来自光伏行业领袖、技术专家、政府代表、行业组织及研究机构精英等参会。一道新能CTO宋登元博士受邀主持了上半场的大会,并作了《一道新能DBC 3.0 Plus高效电池特性与发展方向》主题报告分享,系统地论述了一道新能在行业前沿技术方面的最新成果,DBC电池五大硬核技术树立行业新标杆。同时,凭借系统技术布局及全面领先的产品优势,搭载TOPCon 5.0电池的DAON系列组件获颁2025年第七届光伏金豹奖金组件奖,依托企业创新及

华科/海南大学李雄 NC:26.46%!交联多功能双层聚合物缓冲层用于提高钙钛矿太阳能电池的效率和稳定性!来源:钙钛矿人 发布时间:2025-07-07 10:46:34

华中科技大学/海南大学李雄等人设计了一种由聚乙烯亚胺 (PEI) 和 2-((2-甲基-3-(2-(2-甲基丁酰基)氧基)乙氧基)-3-氧代丙基)硫代)-3-(甲硫基)琥珀酸 (PDMEA) 组成的双层多功能聚合物缓冲液,插入金属电极/传输层的界面。该缓冲液通过在金属层和 PDMEA 之间形成硫醚-金属-羧基螯合环来减轻金属原子扩散。此外,它通过基于 Lewis 酸碱反应的 PDMEA 羧基和 PEI 胺基之间的原位交联来促进高效的电子传输并抑制界面复合。因此,这种设计有效地减少了器件制造和作过程中不需要

电子科技大学刘明侦 NC:29.88%!柔性钙钛矿/硅单片叠层太阳能电池效率接近30%!来源:钙钛矿人 发布时间:2025-07-04 09:16:00

柔性钙钛矿基叠层太阳能电池具有成本低、重量轻、便于携带和整合等优点,在能量收集方面具有巨大的应用潜力,其中柔性钙钛矿/单晶硅叠层太阳能电池在实现高效率方面尤其有希望。然而,柔性钙钛矿/单晶硅叠层太阳能电池的性能仍然存在很大的差距,由于在同时实现有效的光生载流子传输和可靠的残余应力缓解方面的挑战。

隆基:钙钛矿叠层电池技术仍处于研发阶段,公司尚无量产计划来源:隆基绿能科技股份有限公司投资者关系活动记录表 发布时间:2025-07-03 10:02:51

根据公司2025年经营计划,公司将在今年重点优化产能结构,集中资源开展HPBC2.0 先进产能替换和升级迭代,预计到2025年底,公司HPBC2.0 电池、组件产能均将超过50GW。 截至目前,公司正在按照本年度经营计划稳步推进 HPBC2.0 产能升级,HPBC2.0 电池、组件产能持续增加。

英发睿能加入联合国全球契约组织,以可持续发展引领光伏未来来源:英发睿能 发布时间:2025-07-03 08:58:50

近日,四川英发睿能科技股份有限公司(以下简称“英发睿能”)正式宣布加入联合国全球契约组织(UNGC)。此举标志着英发睿能将坚定践行可持续发展理念,深度融入企业战略核心,以创新驱动光伏产业向高效、低碳全面升级。

柔性全钙钛矿叠层电池认证效率24.01%!电子科技大学材料与能源学院副院长团队:空穴传输界面的双边锚定策略!来源:钙钛矿太阳能电池之基石搭建 发布时间:2025-07-02 10:15:27

本研究提出采用2-溴乙胺氢溴酸盐(2-BH)在窄禁带钙钛矿/空穴传输层(PEDOT:PSS)界面实施双边锚定策略。2-BH的引入与PEDOT:PSS和钙钛矿层形成双重强键合,同步增强界面粘附力与电荷传输效率。同时,Sn²⁺氧化的抑制显著改善了钙钛矿薄膜的形貌与结晶度。

斥资5亿!中核成立风光储公司来源:企查查 发布时间:2025-06-30 14:50:15

6月26日,中核(浙江)科创有限公司成立。企查查信息显示,该公司为中核(北京)科创有限公司、杭州市科创集团有限公司合资成立。其中,中核(北京)科创有限公司持股比例51%。

极电光能于振瑞:钙钛矿光伏产业化提速,“效率到应用”仍面大考来源:钙钛矿光链 发布时间:2025-06-30 13:43:31

近期,极电光能联合创始人、总裁于振瑞在接受新华财经专访时表示,我国钙钛矿光伏技术在世界舞台上表现亮眼,不断刷新转化效率世界纪录。然而,产业化之路并非坦途,欧美等国企业正在钙钛矿电池技术等方向加速布局,竞争态势愈发激烈。我国要想稳固在全球钙钛矿领域的领先地位,政策支持与产业链协同不可或缺。

从“废弃”到“资源”:钙钛矿太阳能电池的可持续退役之路来源:新能源与能效 发布时间:2025-06-27 15:59:41

钙钛矿太阳能电池(PSCs)近年来因高转换效率、低制造成本、可柔性设计等优点迅速崛起,成为光伏领域的“新星”。然而,伴随其产业化进程提速,一个被忽视但至关重要的议题正在显现:退役电池的可持续处理(EoL)问题。