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Nov 28, 2023

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MIT ニュース オフィスの Web サイトでダウンロードできる画像は、クリエイティブ コモンズ表示、非営利、派生禁止に基づいて、非営利団体、報道機関、および一般の人々に提供されています。

MIT ニュース オフィスの Web サイトでダウンロードできる画像は、クリエイティブ コモンズ表示、非営利、改変禁止ライセンスに基づいて、非営利団体、報道機関、および一般の人々に提供されています。 提供された画像は、サイズに合わせてトリミングする以外に変更することはできません。 画像を複製する場合はクレジットラインを使用する必要があります。 以下に提供されていない場合は、画像のクレジットを「MIT」に記載してください。

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MIT のエンジニアは、あらゆる表面を素早く簡単に電源に変えることができる超軽量布地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。

「新しい太陽電池技術を評価するために使用される指標は通常、電力変換効率とワット当たりのドル数に限定されます。 同様に重要なのは統合性、つまり新しいテクノロジーを簡単に適応できることです。 軽量のソーラーファブリックは統合性を可能にし、現在の取り組みに推進力を与えます。 新しいカーボンフリーのエネルギー源を導入することが緊急に必要とされている現在、私たちは太陽光発電の導入を加速するよう努めています」と、有機・ナノ構造エレクトロニクス研究所（ONE Lab）のリーダーであり、新興技術分野のファリボルツ・マシーフ議長であり、 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。 この研究は本日、Small Methods 誌に掲載されました。

スリム化された太陽光発電

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。

太陽電池を製造するには、印刷可能な電子インクの形をしたナノマテリアルが使用されます。 MIT.nano クリーン ルームで作業する彼らは、スロット ダイ コーターを使用して太陽電池構造をコーティングします。このコーターは、準備された厚さわずか 3 ミクロンの剥離可能な基板上に電子材料の層を堆積します。 スクリーン印刷 (シルクスクリーン印刷された T シャツにデザインを追加する方法に似た技術) を使用して、電極を構造上に堆積して、ソーラー モジュールを完成させます。

研究者らはその後、厚さ約15ミクロンのプリントモジュールをプラスチック基板から剥がして、超軽量ソーラーデバイスを形成することができる。