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帕罗奥多研究中心(PARC)的研究人员正在努力实现能大规模量产的,廉价高效的太阳能电池。
Palo Alto Research Center, Inc.,缩写为PARC,前身为施乐帕罗奥多研究中心(Xerox PARC),曾是施乐公司所成立的最重要的研究机构。他是许多现代计算机技术的诞生地,研发成果包括:个人电脑Xerox Alto、激光打印机、鼠标、以太网,图形用户界面、Smalltalk等。
曾经的科技巨头,影印文件的代名词施乐(Xerox)开始涉足高效太阳能电池板领域。
PRAC 的研究人员表示他们正在研发一种新型数字印刷技术。该项技术可以极大程度降低集中式太阳能光伏系统的成本。集中式太阳能光伏系统通过镜头将阳光聚焦在每一块小光伏电池上,从而大大提升光能转换效率,降低光伏模块成本。
如今传统的太阳能电池效率已经达到了瓶颈,降低成本的途径主要在于布线,安装维护和获得许可证。高效的集中式太阳能光伏系统意味着更少的设备需求,潜在的降低了安装和维护费用。然而集中式光伏系统本身生产成本过高,体积过于庞大,至今没有得到生产商的青睐。
PARC 希望借新技术设计新规格的平板电池。拥有施乐影印技术的支持,新的数字印刷技术可以像打印喷墨一样将微小的半导体芯片放置在面板上。这些精确排列的“小芯片”成本更低体积更小,让集中式光伏系统重获生机。
目前,他们只能利用这项技术实现小规模的“小芯片”印刷。PARC 科研人员称,技术成熟之时他们就可以自如“打印”任何排列的光电组件。到时候不仅仅是光伏系统了,其他的新型电子设备也可以用打印“小芯片”的方式来生产了。
去年八月,和PARC合作研发光伏系统的桑迪亚国家实验室(Sandia National Laboratories)获得了美国能源部先进能源研究计划署(ARPA-E)赞助的三年科研经费,款项全部用于研发创新型印刷光伏电池。
最近,来自桑迪亚国家实验室(Sandia National Laboratories)的研究人员们研发出了微米级别的光伏电池,这些电池能够完美契合平面板上的聚焦透镜。PARC的首席工程师帕特里克·前田(Patrick Maeda)说道,“近些年来工程师们为了缩小光伏电池部件的尺寸不断努力,目前已经达到毫米级别。相同面积里安装的电池越多,对精确的操作要求就越高。”
已有的精确安置“小芯片”电池的方法主要依靠自动系统。这种自动取放的操作成本远远超出ARPA-E的预算。前田对PARC的新型印刷打印“小芯片”的方法充满信心,他表示新技术有望使操作成本大幅降低。
“那么现在最大的挑战就是解决如何将这么多的“小芯片”连接起来。”PARC的首席科学家尤金·周(Eugene Chow)说道。在三年之内,研究小组必须研发出一块能够通电工作的太阳能“小芯片”阵列板。这块底板加上微缩的光学聚焦薄膜就组成了最终的集中式光伏电池板。
ARPA-E的基金会一直在催促研究小组早日实现新型光伏电池工业化生产。但是周表示“我们仍然有很长一段路要走。”
翻译:段鲸鱼
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