日本研制新有機(jī)電池,未來壁紙衣服都可發(fā)電
掃描二維碼
隨時(shí)隨地手機(jī)看文章
經(jīng)歷了福島第一核電站的事故,人們對自然能源、尤其是對太陽能發(fā)電的期待越來越高。三菱化學(xué)于2011年4月宣布,該公司的作為有望成為“新一代太陽能電池”的“有機(jī)薄膜太陽能電池”的能源轉(zhuǎn)換效率達(dá)到了世界最高值——9.2%。
三菱化學(xué)的有機(jī)薄膜太陽能電池的特點(diǎn)是,可利用印刷技術(shù)進(jìn)行高效生產(chǎn)。
在不久的將來,除了房頂外,或許還能利用房子的墻壁、房間的壁紙、窗簾、汽車的車身以及衣服等多種物品進(jìn)行太陽能發(fā)電
目前,設(shè)置在家中房頂?shù)忍幍奶柲苊姘宕蠖酁闊o機(jī)類“結(jié)晶硅太陽能電池”。這類電池價(jià)格昂貴,因此遲遲未能普及開來。價(jià)格昂貴的主要原因在于原料使用了高純度硅。而且,日本全部依賴從中國進(jìn)口,還存在資源風(fēng)險(xiǎn)的問題。最佳候選就是日本目前正在快速推進(jìn)開發(fā)的有機(jī)類太陽能電池。
有機(jī)類太陽能電池物如其名,是以碳等有機(jī)物為材料的太陽能電池。目前大致可分為“色素增感型太陽能電池”和“有機(jī)薄膜太陽能電池”兩種。三菱化學(xué)研究開發(fā)的是后者。有機(jī)薄膜太陽能電池采用易于采購的原料,與以往的結(jié)晶硅太陽能電池相比,可大幅降低生產(chǎn)成本。另外,還具備薄型、輕量、可彎曲等特點(diǎn),應(yīng)用范圍廣泛,能夠加工成多種形狀。
如果能源轉(zhuǎn)換效率能達(dá)到10%,就可以決定實(shí)用化了。此次的成功讓三菱看到了在2012年實(shí)用化的希望。有機(jī)薄膜太陽能電池的真正價(jià)值并不在于能源轉(zhuǎn)換效率高,而在于可采用印刷技術(shù)的制造方法
此前,有機(jī)薄膜太陽能電池的制造方法一般采用“真空蒸鍍法”。真空蒸鍍法需要大型制造裝置,因此存在生產(chǎn)成本高,而且難以實(shí)現(xiàn)大面積化的缺點(diǎn)。而三菱化學(xué)開發(fā)的產(chǎn)品可印刷在薄膜基板等上簡單制造。因此,采用相對較小的制造裝置即可,還能進(jìn)行大量生產(chǎn),可輕松實(shí)現(xiàn)大面積化。
開發(fā)成功后,三菱化學(xué)于2008年4月將有機(jī)薄膜太陽能電池定位為公司的“7大扶植業(yè)務(wù)”之一。之后,開始全面致力于有機(jī)薄膜太陽能電池的實(shí)用化進(jìn)程。通過改良有機(jī)半導(dǎo)體材料和改進(jìn)光學(xué)設(shè)計(jì),穩(wěn)步提高了能源轉(zhuǎn)換效率。2011年4月,實(shí)現(xiàn)了9.2%的能源轉(zhuǎn)換效率。
今后,三菱化學(xué)計(jì)劃進(jìn)一步提高四苯并卟啉的制造技術(shù),以吸收更大波長范圍的光,從而進(jìn)一步提高能源轉(zhuǎn)換效率。另外,還將改良富勒烯衍生物、開發(fā)元件技術(shù)、確立采用在薄膜基板上涂布有機(jī)半導(dǎo)體材料后加熱的“連續(xù)涂布(卷對卷)制膜工藝”的制造方法、擴(kuò)充制造工廠等,力爭2012年實(shí)現(xiàn)實(shí)用化。產(chǎn)品壽命目前為10年以上,完全可以實(shí)現(xiàn)實(shí)用化。