忠東
“創(chuàng)可貼”太陽(yáng)能電池
美國(guó)科技人員研制的薄膜太陽(yáng)能電池薄如貼紙,易拆易卸。它能夠像“創(chuàng)可貼”一樣,輕而易舉地在紙張、頭盔、手機(jī)、凸面窗戶、可攜帶電子設(shè)備、衣服等任何東西的表面貼上或揭下(圖1)。這種“創(chuàng)可貼”式薄膜太陽(yáng)能電池不需要對(duì)其最終載體做任何的基底處理,且能反復(fù)被使用。
這種太陽(yáng)能電池的結(jié)構(gòu)很像“三明治”,由一種特殊的硅、二氧化硅和金屬組成。 先把一片300納米的鎳薄膜沉積在一個(gè)硅/二氧化硅晶片上,接著將薄膜太陽(yáng)能電池置于鎳薄膜上并且罩上一層高分子聚合物保護(hù)層,最后在薄膜太陽(yáng)能電池最上面一層附著一條熱釋放帶,用以支持晶片上的熱能轉(zhuǎn)移到新基質(zhì)上去(圖2)。
除了薄膜太陽(yáng)能電池外,“創(chuàng)可貼”技術(shù)還可以應(yīng)用于包括印刷電路板、超薄晶體管和液晶顯示器在內(nèi)的許多薄膜電子產(chǎn)品上,而且有可能開發(fā)出從智能衣服到新航天系統(tǒng)領(lǐng)域的許多新產(chǎn)品。
雪花狀太陽(yáng)能電池
新款雪花狀太陽(yáng)能電池由美國(guó)研究人員開發(fā),能憑借異乎尋常的形狀與表面,盡可能多地吸收太陽(yáng)光線,使太陽(yáng)能的收集和使用方式變得更便宜、更高效,在紡織品和服裝方面具有廣闊的應(yīng)用前景。
這種微小太陽(yáng)能電池周長(zhǎng)只有100微米,包括電極在內(nèi)厚度為14~50微米(圖3)。雖然細(xì)小得像雪花一樣,但它們能以平行方式集合排列,提供與目前太陽(yáng)能電池相當(dāng)?shù)陌l(fā)電規(guī)模。這些微小太陽(yáng)能電池還能串接起來(lái),產(chǎn)生傳統(tǒng)太陽(yáng)能電池?zé)o法達(dá)到的高電壓。
新款雪花狀太陽(yáng)能電池能和帳篷、建筑立面和服裝等不尋常的形狀和材料進(jìn)行有機(jī)整合,讓所有物體的表面都能變成太陽(yáng)能光電板。人們走動(dòng)或休息時(shí),照樣可以給手機(jī)和其他電子設(shè)備充電(圖4)。
能混織的太陽(yáng)能電池
新型靈活光纖太陽(yáng)能電池,質(zhì)量堪稱世界第一(圖5)。這些光纖直徑比人的頭發(fā)絲還細(xì),而且柔軟可彎曲,同時(shí)也具有和太陽(yáng)能電池一樣的發(fā)電性能??煽棾梢路钡瘸善?,用于給智能電子設(shè)備充電,或制成可穿戴式計(jì)算機(jī)。該項(xiàng)新技術(shù)能夠制造 10米以上長(zhǎng)度的光纖太陽(yáng)能電池,剩下的問(wèn)題就是把它編入織物中。光纖太陽(yáng)能電池作為混織纖維植入到服裝中,就能讓人們穿上全是電池的制服了(圖6)。