“微型闪光”太阳能电池引领新方向

2010-01-24 00:35:12来源: 互联网

 

  “微型闪光”太阳能电池内部都装有硅片,被制成六边形,每片上都有电力接触元件,这些技术均来自集成电路和MEMS。

  近日,美国桑迪亚国家实验室的科学家们宣布,他们发明了一种新型太阳能电池,这种被称为“微型闪光”的太阳能电池将有可能完全改变目前太阳能收集和使用的方式。

  体积虽小 效率却高

  这种电池体积极小,它们的结构厚度在14到20微米左右(人类一根头发丝的厚度约在70微米左右),但效果比起传统太阳能电池却毫不逊色。它可以被安装在充电器上然后被放在一些质地柔软的模具中。这样做的好处是可以将这种电池安装在人们的身边,让人们在日常生活中收集和使用太阳能。

  这种被科学家们寄予了厚望新型太阳能电池采用晶体硅制成,在制造中加入了当今电子器件厂广泛使用的微机电系统(MEMS)。产生同样多的电能,新型电池所需硅只有普通太阳能电池的1%。而且由于体积小,它还不易受外部环境影响导致外形损坏,所以在一些需要长期使用的环境中优势明显。科学家们表示,这种电池能的成本更低,效率更高,所以希望它能为太阳能电池带来更为广泛的应用。

  多项技术助力“微型闪光”问世

  太阳能电池的应用一直因为其高昂的成本而受阻,但这种电池却能有效降低成本。而能够降低成本的一个重要原因在于,微电池使用的材料更少,也拥有很高的效率。

  这种电池另外一个好处就在制造环节,由于直径只有几十微米,可以根据需求制造成各种形状。易于制造生产的特点也使得这种电池能够更好地推广。

  值得一提的是,这种电池被命名为“微型闪光”的原因不仅在于其体积很小,而且它在制造过程中还使用了一种被称为“拾放器”(pick-and-place machine)的工具,这种工具在电子装配领域经常使用。该工具将硅片放置在电池底部的电子接触元件上,它每小时可以完成13万次这个动作。光线收集器是另外一项应用于“微型闪光”的设备,它是一种低成本、常被用于镜头上的装置,同样被使用在新型太阳能电池中。使用该装置可以让电池吸收更多的光从而转化为更多的电能。当然由于电池体积微小,在制造时可以使用短焦距的光线收集器,不仅便宜,效果还更好。

  除此之外,微机电系统也为这种电池增色不少。利用其强大的计算功能只要事先为其编好程序,它可以执行一些通常建筑工业的设计或者施工工作。

  诸多优势带来广阔前景

  桑迪亚实验室主要负责人格雷格·尼尔森列举出超过20种这个新电池的改进之处,包括使用了新的系统、可以减少成本、提高电池效率等。格雷格说:“这种电池可以制造成各种外形,供猎人、旅行者等各类人群应对各种使用环境,比如建筑业、野外帐篷甚至装在衣服上,也可以为军事人员的联络系统提供能源。无论你在做什么,在走路、休息都可以让这种电池充电。”

  桑迪亚实验室工程师威宾介绍说:“使用这种电池的太阳能屋顶可以达到智能化控制,同时也可以大大简化整体构造,减低成本,同时使用太阳能技术还可以达到一体化供电。”

  不仅如此,这种新型技术对于大型发电站也有好处,因为使用该技术可以减少发电站设备的安装成本。将这些看似不起眼的“微型闪光”电池大量一起使用,同样也能够达到高压输电的效果,但是由于不像一般的高压发电站一样需要大量的输电线,可以节约线路的成本,减少运输中的电压损失,所以使用“微型闪光”电池更加划算。

  尽管这种新型电池可能会面对来自传统太阳能电池的竞争,但是桑迪亚实验室的研究人员却对它充满信心。因为它的转化效率可以达到14.9%,而现有太阳能电池的效率一般都在13%至20%之间。而由于具有一般太阳能电池所不具备的特殊优势, “微型闪光”太阳能电池甚至有望在卫星以及远程遥感控制系统中“大显身手”。

关键字:微型  闪光  电池  引领

编辑:冀凯 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/MEMS/2010/0124/article_391.html
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