德国研究出一种印在普通纸张上的太阳电池

■ 王馨 编译

开姆尼茨工业大学印刷和媒体技术学院在一场新闻发布会上报道说，开姆尼茨工业大学的研究人员现在开发了一种新型的打印在纸上的太阳电池板，它可以用带有电气性能的特殊墨水，将电池印在平常的纸张上。这项被称之为3PV(3PV代表纸张印刷电池)的技术采用传统的印刷方法和标准测定，就像印刷杂志、海报或包装袋所使用的方法一样。

带有电气性能形式的特殊油墨构成了这种纸片的必要结构，保证在接触阳光时产生电力。由于采用传统的印刷方式，如凹版印刷、柔版印刷、平板印刷，都非常节约成本，比起传统的太阳电池，打印出来的太阳电池板发电成本小得多。

阿维德·胡贝尔德博士是开姆尼茨工业大学印刷和媒体技术学院的教授，他和他的研究团队共同致力于3PV技术的研究已有三年多时间。他表示这是太阳能技术的一个典范转移，他对未来的想象是全球所有平常的印刷厂都能生产出市场需要的3PV太阳电池板。

阿维德·胡贝尔德博士和他的团队成员Tino Zillger、Bystrik Trnovec Mozzam Ali和Nora Wetzold在关于电池的特性描述方面，得到了维尔茨堡大学同仁们的支持。研究成果现已发表在学术期刊《先进能源材料》上，据报告，这些在开姆尼茨印刷出来的电池，实现了1.3%的能量转换效率。

研究人员选用了一种新型材料。在一个特殊的印刷工艺过程中，天然氧化锌被当做基区电极使用。透明的辅助电极由导电高分子印刷出来，是一种导电聚合物。该项目带头人Tino Zillger表示：“这种材料我们经常使用，我们对3PV太阳电池板有信心，相信它还可以更进一步的提高。”

对于用学院实验室里的滚筒印刷机就能生产出非常稳定的3PV太阳电池板，阿维德·胡贝尔德博士和他的团队成员们也感到有些吃惊。印刷和媒体技术学院主席说：“我们在印刷电子技术这个领域的长期经验，在这儿运用得非常好。”

阿维德·胡贝尔德博士表示，总的来说，所有纸上太阳电池在拥有当前最先进技术水平的基础上，还具备一些独特优势，这要归因于生产效率和低材料成本。进一步深入研究的目的在于至少提高5%的效率，这是为了确保太阳电池能一直具备经济吸引力，尽管其使用寿命还不到一年。

阿维德·胡贝尔德博士解释说：“在自然界，我们找到了针对这一策略的模型：即使是只有中等能量转换效率的绿叶，其效率也达到4%～7%，寿命也不超过一年。然而，这个方法显然是成功的。” 纸上太阳电池板能够有助于整体能源供应的想法适用于一个应用领域。

开姆尼茨工业大学的研究人员已经表明，运用这些纸上太阳电池板，还可以驱动小型电器设备。这开启了以一种简单而自立的“纸上能源”方式给移动设备提供能源的先河。举例来说，智能包装，从显示器到传感器，它可以涵盖许多附加功能。操作纸上太阳电池板也可以非常简单。

Tino Zillger展示了一个3PV光伏组件生产的可行解决方案：这些纸带可以在商业临时紧固件的帮助下连接起来，并立刻产生电流。使用完后，这些纸上太阳电池板可以像其他任何废纸一样再次被回收利用。因此，根据阿维德·胡贝尔德博士的话，它不仅仅能生产可再生能源，就连这个纸上太阳电池板自身都是由可再生能源组成的，所以它的的确确是可再生能源。