MIT團隊開發(fā)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》雜志上刊發(fā)論文稱，他們開發(fā)出一款超輕太陽能電池，可快速方便地將任何表面變?yōu)殡娫?。這款比人頭發(fā)絲還纖薄的太陽能電池黏附于一塊織物上，重量僅為傳統(tǒng)太陽能電池板的百分之一，但每千克的發(fā)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筑物表面。
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，他們使用擠出式涂布機將納米電子材料層沉積到3微米厚的基底上，隨后使用絲網印刷術，印制出電極并完成太陽能模塊，接著將厚度約為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克的復合材料“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(tǒng)太陽能電池的18倍。而且，即使將該織物太陽能電池卷起、展開500多次后，仍保持90%以上的初始發(fā)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(tǒng)電池更輕、更柔韌，但制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(huán)境影響，他們目前正在開發(fā)超薄封裝解決方案。
