柔性太陽能電池

忠東

“創(chuàng)可貼”太陽能電池

美國科技人員研制的薄膜太陽能電池薄如貼紙，易拆易卸。它能夠像“創(chuàng)可貼”一樣，輕而易舉地在紙張、頭盔、手機、凸面窗戶、可攜帶電子設(shè)備、衣服等任何東西的表面貼上或揭下（圖1）。這種“創(chuàng)可貼”式薄膜太陽能電池不需要對其最終載體做任何的基底處理，且能反復被使用。

這種太陽能電池的結(jié)構(gòu)很像“三明治”，由一種特殊的硅、二氧化硅和金屬組成。 先把一片300納米的鎳薄膜沉積在一個硅/二氧化硅晶片上，接著將薄膜太陽能電池置于鎳薄膜上并且罩上一層高分子聚合物保護層，最后在薄膜太陽能電池最上面一層附著一條熱釋放帶，用以支持晶片上的熱能轉(zhuǎn)移到新基質(zhì)上去（圖2）。

除了薄膜太陽能電池外，“創(chuàng)可貼”技術(shù)還可以應用于包括印刷電路板、超薄晶體管和液晶顯示器在內(nèi)的許多薄膜電子產(chǎn)品上，而且有可能開發(fā)出從智能衣服到新航天系統(tǒng)領(lǐng)域的許多新產(chǎn)品。

雪花狀太陽能電池

新款雪花狀太陽能電池由美國研究人員開發(fā)，能憑借異乎尋常的形狀與表面，盡可能多地吸收太陽光線，使太陽能的收集和使用方式變得更便宜、更高效，在紡織品和服裝方面具有廣闊的應用前景。

這種微小太陽能電池周長只有100微米，包括電極在內(nèi)厚度為14～50微米（圖3）。雖然細小得像雪花一樣，但它們能以平行方式集合排列，提供與目前太陽能電池相當?shù)陌l(fā)電規(guī)模。這些微小太陽能電池還能串接起來，產(chǎn)生傳統(tǒng)太陽能電池無法達到的高電壓。

新款雪花狀太陽能電池能和帳篷、建筑立面和服裝等不尋常的形狀和材料進行有機整合，讓所有物體的表面都能變成太陽能光電板。人們走動或休息時，照樣可以給手機和其他電子設(shè)備充電（圖4）。

能混織的太陽能電池

新型靈活光纖太陽能電池，質(zhì)量堪稱世界第一（圖5）。這些光纖直徑比人的頭發(fā)絲還細，而且柔軟可彎曲，同時也具有和太陽能電池一樣的發(fā)電性能?？煽棾梢路钡瘸善?，用于給智能電子設(shè)備充電，或制成可穿戴式計算機。該項新技術(shù)能夠制造 10米以上長度的光纖太陽能電池，剩下的問題就是把它編入織物中。光纖太陽能電池作為混織纖維植入到服裝中，就能讓人們穿上全是電池的制服了（圖6）。