太陽能電池技術(shù)被視為我們向更清潔的能源形式過渡的一個關鍵支柱，在這一領域有各種實驗的空間。薄而靈活的太陽能電池在該領域具有獨特的前景，因為它們可以應用于各種不規(guī)則的、彎曲的或其他不適合的表面，它們也可能比人的頭發(fā)還薄，麻省理工學院科學家的一種新的輕質(zhì)太陽能電池就繼續(xù)推動著這一領域的發(fā)展。

該技術(shù)背后的麻省理工學院團隊試圖在其之前的材料科學進展的基礎上繼續(xù)發(fā)展，在2016年最終完成了超薄太陽能電池，其重量足以壓在肥皂泡上而不致破裂。正如我們多年來所關注的其他薄、輕、靈活的太陽能電池一樣，這產(chǎn)生了各種可能性，從基于紙張的電子產(chǎn)品到可以在一天中收集能量的輕量級可穿戴設備。

盡管有這樣的潛力，該團隊仍有一些問題需要解決，太陽能電池的制造技術(shù)需要真空室和昂貴的蒸鍍方法。為了擴大該技術(shù)的規(guī)模，科學家們現(xiàn)在已經(jīng)轉(zhuǎn)向基于墨水的可打印材料，以簡化該過程。

這首先是以可打印的半導體油墨形式的納米材料，當涉及電子技術(shù)時，這是一項具有廣泛潛力的技術(shù)。這些材料與可打印的電極一起沉積在厚度僅為3微米的塑料基材上，形成一個太陽能模塊。然后，該模塊可以被剝離并粘在一個織物基底上，該基底提供了防止撕裂所需的機械強度，同時增加了最小的重量。

成品是一種柔性和超輕的太陽能電池，其重量是傳統(tǒng)太陽能電池板的百分之一，但每千克能產(chǎn)生18倍的能量。在測試中，該團隊發(fā)現(xiàn)太陽能電池在粘附在織物上時，每千克(2.2磅)可產(chǎn)生370瓦特，但在單獨使用時可達到730瓦特。

“在馬薩諸塞州，一個典型的屋頂太陽能裝置大約是8000瓦，”共同主要作者Mayuran說，“為了產(chǎn)生相同數(shù)量的電力，我們的織物光伏只需在房子的屋頂上增加大約20千克(44磅)。”

該團隊的測試還表明，織物太陽能電池板可以被卷起和展開 500多次，同時保持其90%的發(fā)電能力，這預示著其耐用性。該團隊現(xiàn)在開始努力解決的問題包括使用環(huán)境退化問題，需要某種形式的超薄包裝來保護太陽能電池免受外界影響。

麻省理工學院電子研究實驗室的研究科學家Jeremiah Mwaura說：“將這些太陽能電池包裹在厚重的玻璃中，就像傳統(tǒng)的硅太陽能電池的標準做法一樣，很快會抵消掉技術(shù)的進步價值，因此該團隊目前正在開發(fā)超薄的包裝解決方案，這只會使目前超輕設備的重量增加一小部分。”

如果這些問題能夠得到解決，太陽能電池的薄型和輕量可以使它們找到各種用途。將它們應用于船帆、災后重建中的帳篷外側(cè)或無人機的機翼是其中的一些例子，但理論上它們幾乎可以部署在任何地方用于發(fā)電。