フレキシブル太陽電池の研究

フレキシブル太陽電池の研究は研究レベルの技術であり、マサチューセッツ工科大学(Massachusetts Institute of Technology)で作成されたもので、化学気相成長技術を使用して普通紙などの可撓性基板上に光起電性材料を堆積させることによって太陽電池が製造される。 紙に太陽電池を製造する技術は、マサチューセッツ工科大学の研究者グループによって、国立科学財団とEni-MITアライアンスソーラーフロンティアプログラムの支援を受けて開発されました。

特徴
有機光起電力材料の回路は、真空チャンバ内の通常の紙基板上に5層堆積される。 これは、コンフォーマルな導電性ポリマー電極を酸化性化学蒸気でコーティングすることによって行われ、プロセスは化学蒸着として知られている。 このようなソーラーパネルは、50Vを超える電圧を生成することができ、通常の照明条件で機器に電力を供給することができる。 太陽電池は、柔軟性があることも示されている。 太陽電池の導電性グリッドは、パターン化された矩形を有するインクジェット写真プリントと類似している。 リード線が電気基板に取り付けられると、電気器具に電力を供給することが示される。 「印刷」(MITが記述しているように)のコストは、インクジェット写真印刷のそれと同様であると主張されている。 この技術は、120℃未満の蒸着温度を使用するため、普通紙での製造が容易になります。 パネルの現在の効率は1%に近く、研究者は近い将来改善を望んでいます。

テスト
この回路はまた、ポリエチレンテレフタレート(PET)基板上に光起電力材料を堆積させることによって試験された。 PETシートは1000回折り畳まれて展開され、性能の顕著な劣化は観察されなかったが、PET上に堆積された一般的な光起電力材料はわずか1倍で劣化した。 太陽電池はレーザープリンタにも通して、多少の高温に曝された後も性能が継続していることを実証した。

利点
従来のソーラーパネルでは、ガラス、ブラケットなどのパネルの支持構造は、その上に製造された光起電力材料の2倍のコストがかかる。 紙のコストがガラスの約1000分の1になるため、印刷プロセスを使用する太陽電池は、従来の太陽電池パネルよりもずっと安価になります。 また、紙を材料で被覆することを含む他の方法は、紙の分子スケール粗さに反作用する平滑な材料で紙を最初に被覆することを含む。 しかし、この方法では、光起電力材料を未処理の紙に直接コーティングすることができる。

アプリケーション
このような太陽電池が十分な技術的成熟度を達成することができれば、室内照明から電力を生産するための壁紙および窓のシェードとして使用することができる。 彼らはまた、携帯電話やメディアプレーヤーのような携帯電子機器を充電するために使用することができます衣服で製造することができます。

柔軟なソーラーモジュールは、ラックマウントシステムを設置する意味がない湾曲した屋根または屋根に使用できます。

短所
屋外で20年以上屋外に曝されるためには、このような太陽電池は、比較的安価な従来の太陽電池に使用されるガラスよりもむしろUV耐性フルオロポリマーまたは熱可塑性オレフィンのフロントシートで仕上げなければならない。 太陽電池は水と酸素が酸化分解によって細胞に侵入して破壊することができないように封印する必要があります。