超輕太陽能電池可將物體表面變為電源

MIT團隊開發出的新電池纖薄如紙，可將物體表面變成電源。

圖片來源：物理學家組織網

美國麻省理工學院（MIT）工程師在最新一期《小方法》雜誌上刊發論文稱，他們開發出一款超輕太陽能電池，可快速方便地將任何錶面變為電源。這款比人頭髮絲還纖薄的太陽能電池黏附於一塊織物上，重量僅為傳統太陽能電池板的百分之一，但每千克的發電量是其18倍，可集成在船帆、救災帳篷和防水布、無人機的機翼及各種建築物表面。

為生產太陽能電池，MIT有機和納米結構電子實驗室團隊使用了電子墨水形式的納米材料。在納米潔凈室內，他們使用擠出式塗布機將納米電子材料層沉積到3微米厚的基底上，隨後使用絲網印刷術，印製出電極並完成太陽能模塊，接着將厚度約為15微米的印刷模塊從塑料基板上剝離，形成一種超輕太陽能裝置模塊。

但這種纖薄而獨立式的太陽能模塊很難處理，且很容易撕裂，因此難以部署。為此，研究團隊需要找到一種輕質、柔韌的基材，將太陽能電池黏附在其上，最終他們找到了每平方米僅重13克的複合材料「大力馬」（Dyneema）。通過添加一層只有幾微米厚的固化膠，他們將太陽能組件黏附在「大力馬」上，最終形成超輕且堅固的太陽能結構。

測試結果顯示，獨立式太陽能電池每千克可產生730瓦的功率，如果將其黏附在高強度「大力馬」織物上，每千克約產生370瓦的功率，是傳統太陽能電池的18倍。而且，即使將該織物太陽能電池捲起、展開500多次後，仍保持90%以上的初始發電能力。這種電池生產方法可以擴展，生產出面積更大的柔性電池。

不過，研究人員強調，雖然他們的太陽能電池比傳統電池更輕、更柔韌，但製造電池的碳基有機材料會與空氣中的水分和氧氣相互作用，可能降低電池的性能，因此需要包裹另一種材料來保護電池不受環境影響，他們目前正在開發超薄封裝解決方案。

（記者劉霞）

來源： 科技日報