光電重大革新！紙一樣薄的太陽能電池

麻省理工學院的工程師開發出超輕纖維狀太陽能電池，可以快速輕鬆地將任何表面變成電源。

新的超輕型太陽能電池由半導體油墨製成，比頭髮還細，附著力極高；重量是傳統太陽能板的百分之一，但每公斤所產生的功率是傳統的18倍以上。

評估新的太陽能電池指標主要取決於它轉換功率的效益、成本。但，同為重要的是它對不同介質的適應性。新的太陽能電池附著力極高，也能應用在多種環境狀況下；它的輕便性，則使它能快速運送到各地區，提供緊急幫助；它的高適應性讓它能輕易黏附在各種物質上，像是船帆上為帆船提供動力，又或者是災難營救單位中的帳篷防水布上提供緊急供電，甚或在無人機的機翼上擴大它的飛行範圍。這種新型太陽能技術安裝需求少，可以輕鬆應用在各種狀況下。

傳統的矽太陽能電池很脆弱，必須包裹在保護力強的鋁框架中，並限制了它的普遍性。6年前，One Lab團隊使用了一種新的輕型薄膜材料生產太陽能電池，但這種電池需要複雜的真空技藝，成本過於昂貴因此難以擴大製造。

現在他們使用打印電子墨水的奈米材料，對電池表成進行塗層，將電子材料覆蓋在極薄的可剝離基板上，其原理類似於將logo印在T-shirt上。這種薄而獨立的太陽能模板容易撕裂，因此麻省理工團隊尋找了一種新的輕型、靈活且強度高的基板，並將太陽能電池附著在上面。最後他們選定了一種新的複合纖維物—Dyneema。通過添加一層只有幾微米厚的紫外線固定膠，他們將太陽能電池黏在Dyneema薄片上，為的是不將太陽能電池侷限在只能使用打印技術的介質上。

麻省理工學院的研究人員測試該設備時發現，它每公斤能產生370瓦的功率，是傳統太陽能電池的18倍以上。而當應用於現實中時，一個典型安裝在屋頂的太陽能裝置需要8000瓦，而新型太陽能電池只需要在屋頂增加20公斤便能達成效果。同時將電池展開與捲起超過500次，它仍保有初始電力90%的效能，證明了它的耐用性。

雖然新的太陽能電池有諸多優點，但它們仍需要被包裹在另一種材料以防止與空氣作用導致效能降低。因此該團隊目前正在開發超薄封裝解決方案，努力去除盡可能多餘的非太陽能活性材料，同時仍保留這些超輕和柔性太陽能結構的外形和性能，相信這項技術遲早能改變大家的生活。（編譯／高晟鈞）

資料來源:techxplore

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