钻石光源

谢菲尔德大学和剑桥大学的研究团队利用“钻石光源”对塑料太阳能电池的内部结构进行了深入探测，并据此改善了生产工艺，提升了电池的整体效能。

背景

随着全球对清洁能源的需求日益增加，太阳能作为一种无限且清洁的能源来源，具有巨大的潜力。然而，传统的晶硅类太阳能电池存在着成本高昂、制作复杂等问题，制约了其广泛应用。在这种背景下，英国科学家开展了一项新的研究，旨在探索一种更经济高效、环境友好的太阳能电池解决方案。

研究成果

这项研究成果可能推动塑料太阳能电池在未来5至10年内实现商业化应用。这些电池采用可回收的塑料薄膜作为原材料，能够通过“卷对卷印刷”技术进行大规模生产，从而降低了生产成本和对环境的影响。这一创新技术有可能对现有的晶硅类太阳能电池市场产生重大影响。相关研究于2019年7月4日在《先进能源材料》期刊上发表。

制作工艺

研究人员采用了全新的制造方法，无需依赖昂贵的半导体结构制造技术，而是通过批量印刷工艺，在塑料薄膜上印制出了仅厚60纳米的电路结构。整个制造过程中保持低温条件，使得“卷对卷印刷”技术得以应用于大规模生产。相较于传统的晶硅类太阳能电池生产，这种方法不仅提高了生产效率，还减少了能源消耗和材料浪费。此外，这种塑料太阳能电池具有重量轻、易于运输、可弯曲等特点，便于安装在建筑表面上，节省空间。

性能提升

尽管当前这种聚合物太阳能电池的转化效率已达到7%-8%，但研究人员表示，他们正在努力将其提升至10%以上。这将进一步增强其在太阳能领域的竞争力。

前景展望

谢菲尔德大学教授理查德·琼斯指出，未来50年内，传统化石能源难以满足全球不断增长的能源需求，因此太阳能成为最具前景的替代能源之一。他预计，基于塑料等有机材料的太阳能电池制造技术将在不久的将来成熟，并实现商业规模应用。然而，如何延长电池寿命以及进一步提高转化效率将是未来面临的挑战。

参考资料

揭秘英国钻石光源神秘面纱:亮度为太阳百亿倍.阳光网科技.2024-11-12

英国“钻石”同步辐射光源（DIAMOND）.英国“钻石”同步辐射光源（DIAMOND）.2024-11-12

揭秘璀璨夺目的钻石光源.揭秘璀璨夺目的钻石光源.2024-11-12