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印刷太阳能面板将改变光伏发电的未来 (2017-09)

 pauldastoor

当Paul Dastoor教授还是个孩童的时候,他就在思考一个问题:如何为我们的地球提供源源不断的能源?“我总是担心有朝一日我们的能源会枯竭。” 如今,Dastoor教授引领着澳大利亚纽卡斯尔大学研发中心的团队,正在攻克从孩提时代一直困扰他的问题,并获得阶段性成功。

Dastoor教授及其团队研发出可以打印的太阳能技术,更便捷、更低成本地把太阳能转化成电能。研究人员研发出一种由无毒的碳基材料制成的电子墨水,然后将其打印在塑料板上制成太阳能电池板。油墨中的半导体聚合物形成一层物质,将光转化为电能。

澳大利亚在这一领域是全球的引领者。“这并不是一夜之间发生的奇迹。我们研究这项技术已经超过20年。”Dastoor教授说。 

太阳能领域愿景

以更低的成本制造太阳能面板一直是驱使Dastoor教授研究可持续能源的动力。

”在项目的初期,我们把研究重点放在基础科学上。慢慢地我们意识到,必须试图扩大生产的规模。因此,2011年我们在纽卡斯尔建立了一个大型打印实验室,可以合成原材料并制造太阳能组件。这个中心是独一无二的,我们可以从基础研究中尝试规模制造。“Dastoor教授说。

超过三十人的纽卡斯尔大学的团队拥有顶尖的人才,能够解决太阳能技术的各种问题。”我们拥有物理学家、化学家、化学工程师、电气工程师、计算机工程师等等。团队一半成员是澳大利亚人,另一半是国际专家。我们还有全职的研究员和博士生。”

今年年初,研究团队在纽卡斯尔大学的医药科学大楼楼顶安装了100个打印太阳能面板,这是世界上仅有的三个规模类似的设备之一。

“我们在测试这些打印太阳能面板在实际天气环境中耐久性。” Dastoor教授说。

这些太阳能面板很轻便,可以用尼龙扣固定在建筑物的屋顶和墙壁上。面板由坚固的PET制成,每块塑胶片的厚度不到0.1毫米,面板还可以回收再造,十分环保。Dastoor教授介绍道。

打印在塑胶面板上的电子墨水,对太阳光有很强的吸收能力,每块板上所需墨水的用量也不多。“油墨的成分也很简单,我们特意不使用复杂的聚合物,这样能够把成本降到最低。”

太阳能面板的革命
太阳能面板具有轻便、成本低、制作方便等特点,除了可以用于商业用途之外,还可以用于救灾以及灾后重建,尤其是临时应急供电。这种材料可以安全的进行空投,而且容易安装。

没有一种可再生能源能够如此快速地被生产制造出来。”我们实验规模的打印机,一天就能生产数百米的材料。如果使用商用规模的打印机,一天就能打印好几百公里。如果有十台这样的打印机24小时运作,我们就能生产足够的材料供应上千户家庭的用电。“Dastoor教授说。

Dastoor教授认为,制造这些太阳能面板的成本将会很低。”我们的计算过,每平方米的成本将低至10美元。这个价格你连地毯都买不到!“Dastoor笑道。

尽管这些打印的太阳能面板还没有进入商业化阶段,Dastoor教授指出,建模阶段已经完成,可以投入经济化生产。目前已有一些商业伙伴准备建立首个商业示范点,预计国际示范点将在一年半内完成。

被问到对未来的憧憬,Dastoor教授说,“由于打印出来的太阳能面板很轻巧,能够适应不同强度的光线,并且制作成本低,因此我们的愿景是,世界上每座城市、每栋建筑的屋顶都能使用这种打印的太阳能面板。”