編譯／韋士塔

麻省理工學院（MIT）的工程師開發出超輕織物太陽能電池，可以快速輕鬆地將任何表面變成電源。這種耐用、有彈性的太陽能電池，比人類的頭髮絲還細，能貼附在堅固、輕便的織物，便於安裝在許多不同的表面上。

研究團隊在發表於《Small Methods》期刊的論文表示，這種新型太陽能電池的輕薄特點，可堆疊在許多不同的表面上，例如：安裝於船帆上，為海上航行提供動力；也可安裝在救災行動使用的帳篷、防水布，提供能源；還能安裝於無人機的機翼，延長飛行續航力。

另外，這種電池也可輕鬆安裝在建築物的外表，提供清潔能源。

參與這項研究的MIT有機暨奈米結構電子實驗室（Organic and Nanostructured Electronics Laboratory）負責人布洛維奇（Vladimir Bulovic）表示，超輕薄太陽能電池重量只有傳統太陽能電池板的百分之一，但每千克的發電量是其18倍。

布洛維奇指出，為生產這款太陽能電池，實驗室團隊使用了電子墨水形式的奈米材料，利用擠出式塗布機把奈米電子材料層沉積到輕薄的塑膠基板上，接著再運用絲網印刷技術，印製出電極，完成太陽能模組，最後再把印刷模組從基板上剝離，就形成超輕太陽能裝置模組。這種製作工藝，未來將可擴展為大面積製造的印刷工藝。

不過，這種輕薄的太陽能模組很難加工，且很容易撕裂。為了解決這個問題，研究團隊經過多次的實驗，終於找到一種輕質、柔韌的複合基材，可把太陽能電池黏附在其上。這種複合材料稱為「迪尼瑪」（Dyneema），是一種超高分子量聚乙烯，號稱是當前最輕、最強、最耐用的纖維，每平方公尺的重量僅13公克。研究團隊利用固化膠把太陽能模組黏在迪尼瑪上，形成超輕且堅固的太陽能結構。

測試結果顯示，原始的超輕獨立式太陽能裝置模組，黏貼在高強度的迪尼瑪織物上，每千克的功率約370瓦，是傳統太陽能電池的18倍。不僅如此，如果把織物太陽能電池重複捲起、展開500次後，發電能力仍可維持在原始狀態的9成以上。

布洛維奇表示，傳統的矽太陽能電池相當脆弱，必須將它們包覆在玻璃，並封裝在厚重的鋁質框架裡，以避免損壞，但這也限制了太陽能電池的安裝地點及方式。研究團隊過去曾使用一種新興的薄膜材料生產太陽能電池，這種材料非常輕，可以放在肥皂泡上，但使用複雜的真空工藝製造，成本過於昂貴，難以商業化量產。

最新的織物太陽能電池，必須解決的問題是避免製造電池的碳基有機材料與空氣中的水分及氧氣相互作用，以免降低電池性能。

研究人員正在開發另一種材料來保護電池不受環境影響，並保留這些超輕、柔性太陽能結構的外形與性能，加速這項技術邁向市場的步調。