可缝在衣服上的微纳太阳能电池

可穿戴太阳能电池需要满足两个条件：重量轻和防水。近日，东京大学和日本理化学研究所的研究者们在 Nature Energy 上报道了制作满足上述条件的太阳能电池的方法。研究者 Kenjiro Fukuda 表示，“这种太阳能板能缝在衣服上，戴在肩膀和后背上，也可以放在帽子上。它产生的能量可以给传感器或者手机充电。”“建筑中的太阳能板与衣服上的太阳能板有很大的不同。我们不可能将前者的结构设计在后者身上。理想的可穿戴太阳能板是纺织品的形态，然而它只能存在于实验室中，并不能作为产品销售。”

东京大学和日本理化学研究院的科学家突破了这个限制，将太阳能布料带到了现实生活中。他们发明了极小的电池，可以灵活的弯曲折叠，所以能无缝地连接在衣服上。穿戴这就可以避免在衣服后面背一个大块头的尴尬情景。

这种小型太阳能电池的厚度仅有 3 微米的厚度。它在吸收光能的同时可以隔绝水和空气。也就是说，即使浸泡在水里或者随意揉搓改变形状，它的性能也不会改变。Fukuda 表示，“我相信我们的研究成果是第一个同时实现外表美观，高效能量转换，防水和延展性好的太阳能板。”

图丨小巧轻便的太阳能板技术

下图显示的是可穿戴太阳能板的电子模型。尽管现在研究组还在进行基础研究，没有将研究成果商业化，这种材料已经满足了作为可穿戴太阳能板的所有要求：长期抵御环境的侵害，高能量转换率以及人们穿上之后的舒适度。如果 Fukuda 和其他研究者在这项研究上有所突破的话，人们就可以在散步的时候给手机或记录仪充电了。Fukuda 还表示，在生产太阳能布料时，服装生产厂家与科技研究同样重要。

图丨微型太阳能电池的电子模型。

在这项研究中，太阳能电池仅仅是能量提供系统的一小部分，而且 Fukuda 也表示如何储存太阳能电池产生的能量是目前没有解决的问题。Fukuda 声称，“我不确定我们的研究是否用了最好的方法来发明可穿戴太阳能板。由于太阳能电池并不是蓄电池，我们并不能用它充电。我们需要将蓄电池系统加入这项研究，以便这项研究能应用与多种设备上。”

为了制造出可穿戴，厚度薄，灵活性高的防水太阳能电池，我们首先要保证构成它的每一个小部分都满足这些要求。一个潜在的突破可以作为另一个突破的起点。希望这种衣服能早日出现在我们的生活当中。

 

转自DeepTech深科技，详情请参考：https://www.inverse.com/article/36536-wearable-solar-cells