太陽能走下屋頂
在人們眼中，屋頂上的光伏電池早已是司空見慣。但在未來的某天，較現在更為小巧的微型光伏電池會在更多地方得以應用，窗戶、車頂甚至遮陽篷都會出現它們的身影。
伊利諾伊大學厄巴納-香檳分校(University of Illinois，Urbana-Champaign)材料科學與工程系教授約翰•羅杰斯(John A. Rogers)及其研究團隊發明了一項新技術，使得在塑料、布料等材料印上半透明的超薄柔性硅電池成為可能。
太陽能穿上身
如果該技術最終能大規模應用，將為如今普遍固定在屋頂上的太陽能發電行業提供一種替代方案，使其早日走下屋頂。新型硅電池既可印在塑料卷的表面，開創多種功用，又可印在T恤或其他衣物上，在人們穿著時采集能量。
羅杰斯博士及其團隊使用標準印刷術制造的這種太陽能硅電池，其厚度不足傳統工藝制造硅電池的十分之一。此外，電池陣列可以緊緊裹住一支鉛筆，顯示其柔性也十分優秀。技術已授權給位于北卡羅來納州達勒姆(Durham)的半導體公司Semprius，公司計劃在一年內推出用以制造這種硅電池的模塊。
加利福尼亞大學伯克利分校(the University of California, Berkeley)電氣工程師及助理教授艾里•杰維(Ali Javey)在《自然材料》(Nature Materials)雜志上發表評論指出，羅杰斯博士的方法為大規模生產高效高韌性的太陽能電池提供了新思路。
傳統工藝制造的太陽能硅電池剛硬、沉重且不透明，但由于穩定、高效的特性，以及用之不竭的硅資源，使其依然在市場中占據主流。不過硅的易脆性最終還是限制了其應用范圍。杰維博士稱：“羅杰斯博士已解決了技術上的一系列障礙，新技術可以從硅或其他無機物中截取薄層，并將這些薄層附著在其他材料的表面之上。”
新制硅工藝
羅杰斯博士及其團隊在過去5年里一直在進行柔性電子元件的研發，這項技術無非是他們先前研究的后續成果。羅杰斯博士稱，他們會先用標準平板印刷術將薄薄的太陽能電池安裝到半導體晶片上，而后用一枚軟橡皮印章轉移到其他材料上。
羅杰斯博士補充道：“印章的黏性表面能吸附起硅電池，你可以把此時硅電池想象成印章上的‘墨水’，隨后我們用印章將電池印到其他材料，譬如這片塑料上面。”
哈佛大學化學與化學生物學教授、著名化學家喬治•懷特賽茲(George M. Whitesides)稱，羅杰斯博士的研究成果一方面依托于近年來制硅技術的進步，另一方面也克服了硅無法大規模應用的根本缺陷。
他說：“硅的性能沒的說，但先前剛硬粗糙的硅對生產造成了諸多限制。羅杰斯博士將無機物截取技術應用到制硅領域，克服了傳統工藝生產的硅缺乏柔性的根本缺陷。新技術既保留了傳統制硅工藝，又為相關領域的技術創新奠定了基礎。”
越薄成本越低
微型硅電池的半透明特性也將產生諸多新穎用途，譬如可將其作為發電型染色窗口涂料，人們可以通過改變電池的密度來調節窗戶的透光性。涂料上的電池密度越稀疏，窗戶的透光性便越好。
在位于北卡羅來納州達勒姆的工廠里，Semprius公司正在為研發太陽能電池陣列技術而忙碌。公司首席執行官喬•卡爾(Joe Carr)稱新技術帶來的諸多商機使得公司有些應接不暇。
該公司同時還在為包括汽車公司在內的潛在客戶研發光伏模塊。卡爾稱汽車生產廠商對用新型電池來裝備車頂很感興趣。
羅杰斯博士說：“柔性和透明性這些特性固然優秀，但輕薄才是新型電池的最大優勢。成本是太陽能發電行業的最大敵人，只有發電的單位成本下降到足夠低時，太陽能發電才能得以大規模應用。新技術制造的電池厚度經常只有2微米(1微米等于100萬分之1米)，而你知道，電池越薄成本越低。”
(編輯：全球電池網）
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