18倍の電力：MITの研究者が超薄型軽量太陽電池を開発

マサチューセッツ工科大学アダ​​ム・ゼー著 2023 年 1 月 22 日

薄膜太陽電池は、従来の太陽電池に比べて重量が約 100 分の 1 であり、1 キログラムあたり約 18 倍の電力を生成します。 クレジット: メラニー・ゴニック、MIT

研究者チームは、あらゆる表面にシームレスに統合できる超薄型軽量の太陽電池を製造するための新しい技術を開発しました。

マサチューセッツ工科大学 (MIT) のエンジニアは、あらゆる表面を簡単かつ迅速に電源に変えることができる、新しい超軽量布製太陽電池を開発しました。

これらの耐久性と柔軟性に優れた太陽電池は、人間の髪の毛よりもはるかに薄く、丈夫で軽量な生地に接着されているため、固定面に簡単に取り付けることができます。 ウェアラブル パワー ファブリックとして外出先でエネルギーを供給したり、緊急時の支援のために遠隔地に輸送して迅速に展開したりできます。 従来のソーラー パネルの 100 分の 1 の重量で、1 キログラムあたり 18 倍の電力を生成し、将来的には大面積製造に拡張できる印刷プロセスを使用して半導体インクから作られています。

これらの太陽電池は非常に薄くて軽量であるため、さまざまな表面にラミネートすることができます。 たとえば、海上で電力を供給するためにボートの帆に組み込んだり、災害復旧活動で配備されるテントや防水シートに貼り付けたり、ドローンの翼に貼り付けて飛行範囲を拡大したりすることができます。 この軽量ソーラー技術は、設置の必要性を最小限に抑えて、建築環境に簡単に統合できます。

MITの研究者らは、あらゆる表面に貼り付けることができる超薄型軽量の太陽電池を製造するための拡張性の高い製造技術を開発した。 クレジット: メラニー・ゴニック、MIT

“The metrics used to evaluate a new solar cell technology are typically limited to their power conversion efficiency and their cost in dollars-per-watt. Just as important is integrability — the ease with which the new technology can be adapted. The lightweight solar fabrics enable integrability, providing impetus for the current work. We strive to accelerate solar adoption, given the present urgent need to deploy new carbon-free sources of energy,” says Vladimir Bulović, the Fariborz Maseeh Chair in Emerging Technology, leader of the Organic and Nanostructured Electronics Laboratory (ONE Lab), director of MITMIT is an acronym for the Massachusetts Institute of Technology. It is a prestigious private research university in Cambridge, Massachusetts that was founded in 1861. It is organized into five Schools: architecture and planning; engineering; humanities, arts, and social sciences; management; and science. MIT's impact includes many scientific breakthroughs and technological advances. Their stated goal is to make a better world through education, research, and innovation." data-gt-translate-attributes="[{"attribute":"data-cmtooltip", "format":"html"}]">MIT.nano であり、この研究について説明した新しい論文の上級著者です。

この論文には、共同筆頭著者のマユラン・サラヴァナパヴァナンタム氏もブロヴィッチ氏に加わっている。マユラン・サラヴァナパヴァナンタム氏は、マサチューセッツ工科大学の電気工学およびコンピューターサイエンスの大学院生である。 そしてマサチューセッツ工科大学エレクトロニクス研究所の研究員ジェレミア・ムワウラ氏。 この研究は最近、Small Methods 誌に掲載されました。

従来のシリコン太陽電池は壊れやすいため、ガラスで覆い、重く厚いアルミニウムのフレームで梱包する必要があり、設置できる場所と方法が制限されます。

6 年前、ONE Lab チームは、シャボン玉の上に乗れるほど軽量な、新興クラスの薄膜材料を使用して太陽電池を製造しました。 しかし、これらの超薄型太陽電池は、複雑な真空ベースのプロセスを使用して製造されているため、高価であり、スケールアップが困難な場合があります。

この研究では、インクベースの材料とスケーラブルな製造技術を使用して、完全に印刷可能な薄膜太陽電池の開発に着手しました。