日本研制新有机电池,未来壁纸衣服都可发电
扫描二维码
随时随地手机看文章
经历了福岛第一核电站的事故,人们对自然能源、尤其是对太阳能发电的期待越来越高。三菱化学于2011年4月宣布,该公司的作为有望成为“新一代太阳能电池”的“有机薄膜太阳能电池”的能源转换效率达到了世界最高值——9.2%。
三菱化学的有机薄膜太阳能电池的特点是,可利用印刷技术进行高效生产。
在不久的将来,除了房顶外,或许还能利用房子的墙壁、房间的壁纸、窗帘、汽车的车身以及衣服等多种物品进行太阳能发电
目前,设置在家中房顶等处的太阳能面板大多为无机类“结晶硅太阳能电池”。这类电池价格昂贵,因此迟迟未能普及开来。价格昂贵的主要原因在于原料使用了高纯度硅。而且,日本全部依赖从中国进口,还存在资源风险的问题。最佳候选就是日本目前正在快速推进开发的有机类太阳能电池。
有机类太阳能电池物如其名,是以碳等有机物为材料的太阳能电池。目前大致可分为“色素增感型太阳能电池”和“有机薄膜太阳能电池”两种。三菱化学研究开发的是后者。有机薄膜太阳能电池采用易于采购的原料,与以往的结晶硅太阳能电池相比,可大幅降低生产成本。另外,还具备薄型、轻量、可弯曲等特点,应用范围广泛,能够加工成多种形状。
如果能源转换效率能达到10%,就可以决定实用化了。此次的成功让三菱看到了在2012年实用化的希望。有机薄膜太阳能电池的真正价值并不在于能源转换效率高,而在于可采用印刷技术的制造方法
此前,有机薄膜太阳能电池的制造方法一般采用“真空蒸镀法”。真空蒸镀法需要大型制造装置,因此存在生产成本高,而且难以实现大面积化的缺点。而三菱化学开发的产品可印刷在薄膜基板等上简单制造。因此,采用相对较小的制造装置即可,还能进行大量生产,可轻松实现大面积化。
开发成功后,三菱化学于2008年4月将有机薄膜太阳能电池定位为公司的“7大扶植业务”之一。之后,开始全面致力于有机薄膜太阳能电池的实用化进程。通过改良有机半导体材料和改进光学设计,稳步提高了能源转换效率。2011年4月,实现了9.2%的能源转换效率。
今后,三菱化学计划进一步提高四苯并卟啉的制造技术,以吸收更大波长范围的光,从而进一步提高能源转换效率。另外,还将改良富勒烯衍生物、开发元件技术、确立采用在薄膜基板上涂布有机半导体材料后加热的“连续涂布(卷对卷)制膜工艺”的制造方法、扩充制造工厂等,力争2012年实现实用化。产品寿命目前为10年以上,完全可以实现实用化。