麻省理工学院（MIT）的一组研究人员宣布，他们研发出一种超轻型织物太阳能电池，其发电量可达现有型号的18倍。这一发现令许多科学家感到惊讶，他们也因此成为关注的焦点。这项技术有望将任何表面转化为能源。
该项目于2022年12月启动，目前进展顺利，已研发出比传统太阳能电池板轻得多的电池。最令人惊讶的是，它们单位重量产生的能量更高。因此，麻省理工学院的研发团队比其他任何科学家团队都更进一步。
我们研发出一种比现有太阳能电池更强大、用途更广泛的新型太阳能电池。
这种新型太阳能电池采用半导体油墨制成，其印刷工艺可为大规模生产提供借鉴。事实上，凭借其独特的特性，它们既柔韧又非常耐用。
研究发现，它们比头发丝还细，并附着在一种结实轻便的织物上，这有助于延长它们的使用寿命。这也使得它们更容易安装在固定表面上。
因此，这种轻型太阳能技术可以轻松集成到任何建筑环境中，安装要求极低。这得益于其采用纳米材料的制造工艺。
“传统的硅太阳能电池很脆弱，因此必须用玻璃封装，并装在厚重的铝制框架中。这限制了它们的部署地点和方式。”
弗拉基米尔·布洛维奇，有机电子与纳米结构实验室主任兼麻省理工学院院长
值得注意的是，过去六年里，ONE实验室团队一直致力于使用薄膜材料制造太阳能电池，这种材料非常轻薄。然而，由于其超薄的特性，需要采用复杂的真空工艺进行制造，这不仅成本高昂，而且难以规模化生产。
麻省理工学院的研究人员目前提出了一种完全可印刷的薄膜太阳能电池的制备方法。为了实现这一目标，他们采用了基于可扩展制造技术和油墨的材料。该方法涉及将电子材料层沉积到3微米厚的塑料基板上。
因此，这涉及到在结构上沉积电极以完成太阳能组件的制作。研究人员解释说，一旦这个过程完成，厚度约为15微米的印刷组件就可以分离出来，从而制造出超轻型太阳能装置。
然而，这并非全部，麻省理工学院的研究人员还面临着另一个挑战：如何防止这些超薄太阳能组件破裂。因此，他们必须找到一种轻质、柔韧且耐用的基材，能够与电池牢固地粘合在一起。
经过长时间的寻找，他们找到了一种名为迪尼玛（Dyneema）的复合织物，每平方米重约13克。它由坚韧的纤维组成，可以用作绳索，将沉船从海中打捞出来。
为了将这种织物固定到太阳能电池上，他们使用了一层几微米厚的紫外线固化胶。这使得太阳能结构超轻且耐用。
“将太阳能电池印刷到织物上可能更容易，但这会限制可供选择的织物或接收表面，使其无法兼容制造器件所需的所有加工步骤。我们的方法将制造与最终集成解耦。”
弗拉基米尔·布洛维奇，有机电子与纳米结构实验室主任兼麻省理工学院院长
研究人员测试该装置时发现，它自身每公斤可产生约730瓦的功率。当将其应用于高强度迪尼玛织物上时，可产生370瓦的功率。这意味着它的单位重量功率是传统太阳能电池的18倍。
目前，研究人员正致力于开发合适的材料来保护太阳能板免受空气中的水分和氧气的影响。因此，他们的工作重点是在保持太阳能板形状和性能的同时，尽可能去除非太阳能活性物质。
“如果像传统太阳能电池那样，将这些太阳能电池封装在厚重的玻璃中，将会抵消目前所有研究成果。我们的想法是在保持其形状的前提下，不影响迄今为止取得的任何成果。”
弗拉基米尔·布洛维奇，有机电子与纳米结构实验室主任兼麻省理工学院院长
太阳能技术不断取得进步；以下是去年一些最重要的进展。
众所周知，保护地球的最佳方法是投资可再生能源，这促使许多专家开始开发与此主题相关的新项目。
因此，我们将向您展示2022年开展的一些最重要的活动：
- 倒置多晶硅： 目前，一组研究人员正在研发这项技术，预计将于2024年问世。这些太阳能电池板将带负电荷，这将显著提高其效率。此外，这将使其拥有额外的电子电荷，从而使其功率比传统电池板高出3,5%。
- 光伏声学屏障（PVNB）： 这项技术旨在控制光伏太阳能发电产生的噪音，不仅有助于可再生能源项目的开发，还有助于降低高噪音水平。虽然并非全新技术，但它相比之前的型号有了显著的进步。
- 细胞体积增大目前太阳能电池板采用超精炼多晶硅制造，但这种材料被制成由极薄电池片组成的薄片。这些电池片的尺寸为156毫米。增大尺寸可以提高单个电池片的效率。
- 钙钛矿材料： 这种材料可以提高太阳能电池板的效率。它常用于制造各种器件，因此非常薄且透明。这种矿物可以应用于太阳能电池板，以增强其性能。
- 双面太阳能电池板： 最后，我们发现了这种双面面板，它能够利用背面反射的阳光。这使得它们比传统面板效率更高。它们还由双层钢化玻璃制成的透明薄片构成。
