喷墨打印超薄太阳能电池摆脱对稀少矿石依赖

近日，沙特阿拉伯的研究人员取得了一项重大突破，成功开发出了一种新型的薄型有机太阳能电池。这种电池在众多同类产品中独树一帜，以其独特的优势引领着太阳能技术的新潮流。

这款新型太阳能电池以其高效率成为众人瞩目的焦点。与传统太阳能电池相比，它的制造过程更为灵活，充分利用了普通元件。最令人惊叹的是，它可以通过喷墨印刷技术轻松地被印刷到各种表面，从而实现了前所未有的轻便灵活性。这一特点使得它有望为可穿戴电子设备提供源源不断的能量。

这款电池的设计是完全可打印的，每一层都通过喷墨打印技术使用不同的专业墨水精心制作而成。电极由透明的导电聚合物PEDOT:PSS构成，中间层则是有机光伏材料，外面则是一层聚乙烯防水涂层。这一设计不仅提高了电池的耐用性，还使其能够适应各种天气条件。

研究团队的论文作者Daniel Corzo表示：“我们为太阳能电池结构的每一层都研发了功能性墨水。”喷墨打印技术本身是一门精密的科学，需要克服分子间的作用力，通过非常小的喷嘴喷出极细的水滴。溶剂在油墨沉积后也扮演着至关重要的角色，因为干燥行为直接影响着膜的质量。

在实验室测试中，这种新型打印太阳能电池的能量转换效率达到了4.73%。虽然这个数字在太阳能电池领域并不算高，但相比之前全打印电池的4.1%的记录，它已经是一个显著的突破。更重要的是，它的性能还优于其他类型的超薄太阳能电池。当这种电池被印刷在柔性基板上时，转化效率虽然下降至3.6%，但其在其他方面的优势仍然使其具有巨大的潜力。

这种新型电池的可扩展性、轻便性和灵活性弥补了其整体效率的不足。与传统的纺丝涂层或热蒸发等技术相比，喷墨打印技术使得这种超薄太阳能电池的制造更加简单、经济、环保。这种电池还不含铟，这是一种有毒且日益稀有的金属，常被用于传统太阳能电池的生产。

研究小组通过将其放置在肥皂泡表面来展示这种新型太阳能电池的轻盈特性。该团队表示，这种轻量且灵活的太阳能电池可以为小型传感器、可穿戴电子设备以及其他低能量设备提供持久的电力。

论文作者之一Elo?se Bihar指出：“机器人的电子皮肤、飞行设备的传感器以及检测疾病的生物传感器的巨大发展都受到能源来源的限制。”这种轻便、超薄的有机太阳能电池的出现，可以从室内或室外的光线中获取能量，为未来的电子设备提供源源不断的动力。这一突破不仅为太阳能技术带来了新的可能性，也为我们的日常生活带来了更多的便利和选择。