超轻太阳能电池可将物体表面变为电源

来自麻省理工学院的工程师在最新一期《小方法》杂志上发表论文称，他们开发出了一种超轻太阳能电池，可以快速轻松地将任何表面转化为电能。这种比人头发还细的太阳能电池贴在一块布料上，重量只有传统太阳能电池板的百分之一，但每公斤发电量却是传统太阳能电池板的18倍。它可以集成到船帆、救灾帐篷和防水布、无人机的机翼和各种建筑表面。

为了生产太阳能电池，麻省理工学院有机和纳米结构电子实验室团队使用了电子墨水形式的纳米材料。在纳米洁净室中，他们使用挤压涂布机将纳米电子材料层沉积在厚度为3微米的基板上，然后使用丝网印刷技术印刷电极并完成太阳能电池组件，然后从塑料基板上剥离厚度约为15微米的印刷模块，形成超轻太阳能器件模块。

然而，这种薄且独立的太阳能电池模块难以处理且容易撕裂，因此难以部署。出于这个原因，研究小组需要找到一种轻质、柔性的基板来附着太阳能电池。最后，他们发现了每平方米仅重13克的复合材料“达利马”。通过添加一层只有几微米厚的固化胶，他们将太阳能电池组件粘附在“达利马”上，最终形成了一个超轻而坚固的太阳能结构。

测试结果表明，独立式太阳能电池每千克可以产生730瓦的电力。如果贴在高强度的“达利马”织物上，每公斤将产生约370瓦的电力，是传统太阳能电池的18倍。而且，这种织物太阳能电池即使经过500次以上的卷起和展开，仍然保持了90%以上的初始发电能力。这种电池生产方法可以扩展到生产更大面积的柔性电池。

然而，研究人员强调，尽管他们的太阳能电池比传统电池更轻、更灵活，但用于制造电池的碳基有机材料会与空气中的水分和氧气相互作用，这可能会降低电池的性能。因此，有必要包裹另一种材料来保护细胞免受环境影响。他们目前正在开发超薄包装解决方案。