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可缝在衣服上的太阳能电池,是否会成为下一个

2018-12-12 03:13admin中国电力时空网

太阳能板通常是又大又重的,这样的大块头出现在亚利桑那州沙漠似乎并不稀奇,可是用它给手机和运动记录仪充电就太不方便了。

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。”

这项研究并不是人们第一次尝试将太阳能板与衣服结合在一起。Tommy Hilfiger 就曾在 2014 年发行过限量版的太阳能衣服,其设计是将太阳能板放在衣服后背上。然而这个产品并不能长期生产,原因是太阳能板过于笨重,可以说它更像个价格高昂的新奇物件。荷兰的设计师 Pauline van Dongen 也曾设计过太阳能连衣裙。物理学家 Gertjan Jongerden,也是她的同事,对 Wired 解释了为什么这款连衣裙没有很好的前景。

可缝在衣服上的太阳能电池,是否会成为下一个

图丨太阳能连衣裙,看起来时尚却并不实用

“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。”

可缝在衣服上的太阳能电池,是否会成为下一个

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。

可缝在衣服上的太阳能电池,是否会成为下一个

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。