Researchers develop inexpensive, easy process to produce solar panels
http://www.physorg.com/news103997338.html
July 18, 2007
紐澤西理工學院的研究者開發一種廉價的太陽能電池，它可以「塗」或「印」在可彎曲的塑膠片。
"製程相當簡單，" 領導研究者與作者，Somenath Mitra 教授表示，他同時也是 NJIT 化學與環境科學系的代系主任。"將來有一天家長也能夠用家中廉價的噴墨印表機噴出這些太陽能電池。消費者也能將完成品塗在牆上、屋頂或廣告看板上，創造出自己的發電站。"
"以富勒烯 -- 單壁奈米碳管錯合物作為聚合物形成大量（bulk）異質結構（heterojunction）太陽能電池（PV cells），" 成為 Journal of Materials Chemistry 2007 7/27 該期的封面故事，詳述其製程。
使用太陽能電池直接從充沛的太陽輻射取得能量，逐漸成為未來全球能源策略的主要構成要素，Mitra 說。然而，要開始駕馭再生能源時，會發現挑戰依舊。昂貴、大規模的基礎建設，例如風車或水壩，對於驅動再生能源（如風力發電廠、水力發電廠）是必備品。純化過的矽，也用來製造電腦晶片，是製造傳統太陽能電池的核心材料。然而，材料的加工，例如將矽純化，對於大多數消費者來說遠在能力所及之外。
"然而，從聚合物開發有機太陽能電池，是一項便宜且具有潛力的替代選擇，" Mitra 說。"我們可預見我們的研究會受到很大的關注，因為太陽能電池可廉價的列印或單單塗在建築物外牆或是屋頂上。"
"想像將來有天開著你的混合車，車頂塗了太陽能板，它產生電力驅動引擎。機會無窮呀！"
該技術運作方式像這樣。日光落在有機太陽能電池上以後，能量會產生正電荷與負電荷。如果電荷可以被分離然後送往不同的電極，就會產生電流。如果沒有，能量就浪費掉了。將太陽能電池以電子方式連結，就形成所謂的太陽能板，就像現在可以在許多屋頂上看見的那樣。太陽能電池與太陽能板的尺寸各異。太陽能電池可從 1 ,, 到數英尺；太陽能板則沒有大小限制。
NJIT 所開發的太陽能電池用到奈米碳管錯合物，順便一提，那是碳以圓桶型構成的分子。Nanotube（奈米(碳)管）這個名字是源自於 tube（管）的微小尺寸。奈米管比人類頭髮還要小上 5 萬倍。然而，光一根奈米管的導電性就能比任何傳統導線還要好。"事實上，奈米管的導電性還要比銅好很多，" Mitra 補充。
Mitra 與他的研究團隊將奈米碳管與細微的碳巴克球（Buckyballs，即富勒烯，fullerenes，碳六十）結合在一起，形成像蛇一樣的結構。巴克球可捕捉電子，然而它無法產生電流。讓陽光刺激這個聚合物，巴克球就會抓住電子。奈米管，行為就如同銅線一般，將使電子或電流流動。
"在有機太陽能電池中使用這種獨特的結合，可增強未來塗佈式太陽能電池的效率，" Mitra 說。"有朝一日，我希望看見這個製程變成一種便宜的能源，成為世界各地家庭用戶的替代選擇。"
※ 他的感光層材料（C60–SWCNT）是用微波誘導合成的：
＊ A fullerene–single wall carbon nanotube complex for polymer
bulk heterojunction photovoltaic cells
http://www.rsc.org/Publishing/Journals/JM/article.asp?doi=b618518e
Cheng Li, Yuhong Chen, Yubing Wang, Zafar Iqbal, Manish
Chhowalla and Somenath Mitra
J. Mater. Chem., 2007, 17, 2406 - 2411,
DOI: 10.1039/b618518e
A novel immobilized fullerene–single wall carbon nanotube (C60–SWCNT) complex was synthesized via a microwave induced functionalization approach. It has been used as a component of the photoactive layer in a bulk heterojunction photovoltaic cell. As compared to a control device with only C60, the addition of SWCNTs resulted in an improvement of both the short circuit current density JSC and the fill factor (FF). This device takes advantage of the electron accepting feature of C60 and the high electron transport capability of SWCNTs. The results indicate that C60 decorated SWCNTs are promising additives for performance enhancement of polymer photovoltaic cells.
＊
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【記者陳亮諭／台中市報導】 