美研制出新型“墨水” 可打印太阳能光伏电池

麻省理工研发新型“墨水”打印光伏电池，革新太阳能产业进入纸张时代

近日，美国麻省理工学院（MIT）的科学家们带来了一个令人振奋的消息：他们研发出了一种新型“墨水”，这种墨水能够轻松实现在纸张或其他柔软织物上的光伏电池打印，其简便性和成本之低廉堪比日常的文件打印。相关研究成果已发表在《先进材料》杂志上。

这项研究的领军人物包括化学工程师凯伦·格利森、电子工程学教授弗拉基米尔·布洛维以及研究生迈尔斯·巴尔，他们得到了美国国家科学基金会的资助。

与传统的太阳能电池制造技术相比，这项新技术可谓是颠覆性的创新。传统的制造方法往往需要将衬底暴露在高温或液体等破坏性环境中，而新方法则采用蒸汽而非液体，操作温度低于120摄氏度，这一“温和”的处理方式使得常见的纸张、布料、塑料等日常材料都能成为光伏电池的衬底。

虽然这种名为气相沉积的技术相对复杂，需要在真空环境中进行，但它为太阳能电池的批量生产带来了前所未有的可能性。在普通的纸上沉积五层特殊物质，就能打印出一个光伏电池阵列。更令人惊叹的是，即便使用报纸、印刷纸或折叠成纸飞机的薄纸，其上的太阳能电池依然能够正常工作。相比之下，商业化的太阳能电池则脆弱得多，一次折叠就可能破坏其性能。

布洛维指出，纸张或塑料衬底相比于传统的玻璃或其他材料，更为轻便、应用范围更广。更重要的是，这种纸质太阳能电池的使用寿命很长，去年生产的样品至今仍然能够正常工作。它们可以被制成遮光窗帘或墙纸等实用产品，大大降低了安装成本。

尽管当前这种纸质太阳能电池的转化效率约为1%，但科学家们对未来充满信心，认为随着不断的材料改进，转化效率将大幅提升。即便如此，当前的电池已经足够为小型设备提供电力。

印刷电子专业调查机构IDTechEx的主席皮特·哈罗普表示，麻省理工学院的研究结果令人振奋。当前，许多科学家专注于研制大规模太阳能电池，但小型太阳能电池的应用领域同样广阔。麻省理工学院的研究不仅降低了太阳能电池的制造成本和难度，更为我们展示了太阳能产业的未来发展趋势，纸张与柔性的太阳能电池将逐渐走进我们的日常生活。