麻省理工學(xué)院（MIT）的工程師聲稱，已開發(fā)出一種可將任何表面變成電源的超輕織物太陽(yáng)電池。

這項(xiàng)研究部分由MIT Energy Initiative、美國(guó)國(guó)家科學(xué)基金會(huì)和加拿大自然科學(xué)與工程研究委員會(huì)資助。

這些太陽(yáng)電池耐用且靈活。它們甚至比人的頭發(fā)還細(xì)，可以粘在堅(jiān)固的輕質(zhì)織物上，這使它們可以輕松安裝在一個(gè)固定表面上。

在測(cè)試設(shè)備時(shí)，麻省理工學(xué)院的團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)，在處于獨(dú)立狀態(tài)時(shí)，每公斤可產(chǎn)生730W功率，如果用在高強(qiáng)度的Dyneema織物上，每公斤可以產(chǎn)生約370W功率，約是傳統(tǒng)太陽(yáng)電池的18倍。

在測(cè)試設(shè)備耐用性時(shí)，團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)，即使在將織物太陽(yáng)能組件滾動(dòng)和展開500多次后，電池仍保留了90%以上的最初發(fā)電能力。

研究人員稱，輕質(zhì)太陽(yáng)能技術(shù)可以很容易地集成到建筑環(huán)境中，最大限度減少安裝需求。

研究人員表示，這些電池由半導(dǎo)體油墨制成，其重量是傳統(tǒng)太陽(yáng)能組件的百分之一，每公斤發(fā)電量是其18倍。

半導(dǎo)電油墨印刷工藝未來可擴(kuò)展到大面積制造。

有機(jī)和納米結(jié)構(gòu)電子實(shí)驗(yàn)室（ONE實(shí)驗(yàn)室）負(fù)責(zé)人兼MIT.nano主任Vladimir Bulovi?表示，評(píng)估一種新太陽(yáng)電池技術(shù)的指標(biāo)通常是功率轉(zhuǎn)換效率、每瓦成本和技術(shù)可集成性，即新技術(shù)可被改造的難易程度。

補(bǔ)充表示，太陽(yáng)能織物的輕質(zhì)特性使它具有很強(qiáng)的適應(yīng)性。

薄膜太陽(yáng)電池

使用基于墨水的材料和可升級(jí)的制造技術(shù)，研究人員正在著手開發(fā)完全可打印的薄膜太陽(yáng)電池。

這些電池是使用納米材料生產(chǎn)的，這些納米材料以可打印電子墨水的形式呈現(xiàn)。研究人員使用一個(gè)槽模涂布機(jī)涂覆太陽(yáng)能電池結(jié)構(gòu)，涂布機(jī)將電子材料層沉積到一個(gè)準(zhǔn)備好的、可釋放的3微米厚基板上。

使用絲網(wǎng)印刷在這一結(jié)構(gòu)上沉積一個(gè)電極以完成太陽(yáng)能組件。然后將15微米厚的印刷組件從塑料基材上剝離，形成一個(gè)超輕太陽(yáng)能設(shè)備。

麻省理工學(xué)院團(tuán)隊(duì)認(rèn)為，織物是可附著在太陽(yáng)電池上的、高強(qiáng)度基材的最佳解決方案，它們可在幾乎不增加重量的情況下提供機(jī)械彈性和靈活性。

他們找到了一種理想的材料——一種每平方米僅重13克的、商業(yè)上被稱為Dyneema的堅(jiān)固復(fù)合織物。

研究人員添加了一層紫外線固化膠水（只有幾微米厚），他們將太陽(yáng)能組件粘在這種織物薄片上，形成了一個(gè)超輕的、機(jī)械性能強(qiáng)勁的太陽(yáng)能結(jié)構(gòu)。

雖然這些電池比傳統(tǒng)電池要輕得多、靈活得多，但它們也需要被包裹在另一種材料中以保護(hù)它們不受環(huán)境影響。

研究人員稱："將這些太陽(yáng)電池包裹在沉重的玻璃中，這是傳統(tǒng)的硅太陽(yáng)能電池的標(biāo)準(zhǔn)做法，這會(huì)把當(dāng)前進(jìn)步的價(jià)值降到最低。因此，團(tuán)隊(duì)目前正在開發(fā)超薄封裝解決方案，這種方案只會(huì)讓目前超輕設(shè)備的重量稍有增加?！?

目前，團(tuán)隊(duì)正在努力去除盡可能多的非太陽(yáng)能活性材料，同時(shí)保留這些超輕的柔性太陽(yáng)能結(jié)構(gòu)的外形和性能，從而加速這一技術(shù)向市場(chǎng)的轉(zhuǎn)化。

今年年初，麻省理工學(xué)院的研究人員開發(fā)了一種利用靜電來保持太陽(yáng)能組件無塵的方法，從而無需用水清潔。

此前，來自國(guó)家可再生能源實(shí)驗(yàn)室和威斯康星大學(xué)Stout分校的研究人員聲稱，通過增加熱效率高的光伏窗，玻璃墻建筑的能效可以提高40%。