韩国光州科学技术院的科学家研发出一种超薄、高韧性的太阳能电池板,其厚度仅为头发丝直径的1/100。研究人员认为,这种太阳能电池板可用于为可穿戴电子设备供电。
太阳能技术似乎已经遇到发展的瓶颈,一些大型固定式太阳能电池板发出的电力不能提供给最需要的地方,而是在发电站附近免费奉送。要充分挖掘太阳能的真正潜力,就需要思考目前的大型屋顶太阳能电池板存在哪些不足,努力研发面积小、重量轻的轻便型电池板,甚至是可穿戴的太阳能电池。
可穿戴式太阳能电池板正是韩国光州科学技术院研究团队的主要研究方向之一,该研究团队近期开发的超薄光伏电池厚度仅为1微米左右,且可以进行高度弯曲甚至折叠。新材料非常柔韧,可以包裹住铅笔,根据研究团队成员李忠浩(Jongho Lee)的演示,这种电池材料弯曲时的曲率半径甚至可以达到1毫米左右。
1微米多的厚度远小于人类头发直径或油漆涂层厚度,比当前的标准太阳能电池板薄数百倍,比当前使用的最薄的太阳能电池板还要薄3到4倍。
李忠浩介绍说,他们研发的太阳能电池板弯曲时更不易断裂,且光电性能表现与3.5微米的太阳能电池板近似甚至稍好。研究人员认为,这种超薄太阳能电池板将可用于为智能眼镜供电,也可以纳入衣服中为可穿戴设备供电,许多可穿戴设备限于电池体积和重量而无法成为主流产品。
近年超薄太阳能发展较为迅速。2016年初,麻省理工学院研究人员研发出的轻薄太阳能电池板甚至可以放置在肥皂泡上而不引起破裂。但这种材料的缺点是过于轻薄,边缘部分不能利用,如果呼吸过重,就可能把薄膜吹飞了。
同时,科学家们不仅热衷于研制更轻、更小的太阳能电池板,他们还在努力使太阳能电池板更有效。
2015年,斯坦福大学的科学家研制出效率显著高于普通电池板的高效太阳能电池板,这种电池板能够通过肉眼不可见的“纳米导线”连接电池板和储能部件,从而吸收更多的太阳能。
就在上个月,来自新南威尔士大学(UNSW)的研究人员创造了新的光伏电池能量转化效率世界纪录,其研发的太阳能电池板能量转化率超过三分之一(34.5%)。
由此可以看出,太阳能发电技术的进步十分显著。根据科学家的估算,屋顶太阳能电池板能够满足美国电力需求的近一半,显然人类正在朝摆脱传统化石能源的历史关头迈进。