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肥皂泡上的超薄太陽能電池

  帽子、窗戶、白紙、氣球，倘若它們都能發(fā)電，那會怎樣？美國麻省理工學院的科學家開發(fā)出一種超輕、超薄的柔性太陽能電池，能附著在許多物體之上。即便是“躺”在一個肥皂泡上也不會讓泡泡變形。該材料潛力巨大，對重量較為敏感的應用，如航天器或高空探測氣球等有重要價值，有望為太陽能電池應用開創(chuàng)出許多全新領域。

  麻省理工學院稱，這種太陽能電池主要由基底和涂層兩部分組成，厚度僅為2微米，相當于人類頭發(fā)直徑的五十分之一，傳統太陽能電池的千分之一，極有可能是迄今為止最輕最薄的太陽能電池。負責此項研究的麻省理工學院電氣工程學教授弗拉基米爾·比拉維克說：“這種電池很輕，如將其集成到你的襯衫或者筆記本電腦上，你甚至感覺不出它們的存在。”

  比拉維克稱，這項技術的領先之處在于用一個步驟完成所有部件的制造。由于不需要其他工序，就減少了電子元件暴露在灰塵和其他污染物中的幾率，保證了產品的質量和性能。與此同時，生產環(huán)節(jié)的簡化也為大規(guī)模生產提供了可能。

  比拉維克的研究小組已對該設想進行了驗證，并在實驗室中制造出原型。他們用帕里綸（聚對二甲苯），一種常見的柔性聚合物做太陽能電池的基底和涂層，用另一種名為DBP（鄰苯二甲酸二丁酯）的材料制造吸光層。整個制造過程在室溫下的真空室中進行，不用任何溶劑。與傳統太陽能電池相比，無需高溫和有毒化學品。在真空室中，基底和太陽能電池單元通過氣相沉積技術就能“生長”出來。

  這種太陽能電池既可用傳統的玻璃做載體，也可以用織物、紙張、塑料等材料。雖然目前新裝置轉化效率還不是很高，但因為重量輕，功率重量比足以稱雄天下。一個典型的硅基太陽能電池模塊，玻璃在總重中占了很大部分，每公斤能生產15瓦的電力，而新的薄膜太陽能電池每克能產生6瓦的電力，比前者高出600倍。