復旦大學研究人員最近成功研制出一種新型能源器件――取向碳納米管纖維，并用它制造出比頭發絲還細的纖維狀太陽能電池。研究人員說，這種新材料可在今后用來編織能自行發電和儲存電能的衣物。
日前，這一研究成果已在國際化學原創研究領域權威期刊《應用化學》發表。專家們認為：“該技術大大提高了太陽能利用效率，在‘全纖維狀能源系統’研究中邁出了關鍵一步。”
科學研究發現，碳納米管具有完美的石墨層結構，以碳納米管為基礎材料制成的碳納米管纖維是迄今為止最輕、最強、塑性最大的纖維材料，一根直徑約５毫米的碳納米管纖維即可吊起一輛2噸重的汽車。當今，這一新型纖維材料已經在防彈衣、航空航天、醫療器械等領域展現出重要的應用前景。
課題組負責人、復旦大學高分子科學系教授彭慧勝教授介紹，用碳納米管纖維制造纖維狀太陽能電池要經過“紡絲”和“鍍膜”兩個階段。首先讓碳納米管材料生長出來，如棉花紡絲般連續制備；再將碳納米管纖維經過特殊溶液，從而在纖維外部鍍上一層光合性材料。“與高能耗、高污染的傳統太陽能電池制造過程相比，用這一纖維制造太陽能電池效率高、成本低，基本無污染。”
另外，這種新型太陽能電池還做到了在將太陽能轉換為電能的同時，對能量進行儲存。“一根纖維上同時實現光電轉換和儲能，世界上尚屬首次。”《應用化學》雜志評價道。
不過，彭慧勝也表示，新材料的硬件穩定性還比較低，大量生產的技術難度目前也很大。“但我們已經可以想象，不遠的將來，穿在身上的衣服、戴在頭上的帽子都能夠‘自我發電’，給‘奄奄一息’的手機充電；如今占地龐大的發電站，今后只需要一個桌子般大小的機器。”
日前，這一研究成果已在國際化學原創研究領域權威期刊《應用化學》發表。專家們認為：“該技術大大提高了太陽能利用效率，在‘全纖維狀能源系統’研究中邁出了關鍵一步。”
科學研究發現，碳納米管具有完美的石墨層結構，以碳納米管為基礎材料制成的碳納米管纖維是迄今為止最輕、最強、塑性最大的纖維材料，一根直徑約５毫米的碳納米管纖維即可吊起一輛2噸重的汽車。當今，這一新型纖維材料已經在防彈衣、航空航天、醫療器械等領域展現出重要的應用前景。
課題組負責人、復旦大學高分子科學系教授彭慧勝教授介紹，用碳納米管纖維制造纖維狀太陽能電池要經過“紡絲”和“鍍膜”兩個階段。首先讓碳納米管材料生長出來，如棉花紡絲般連續制備；再將碳納米管纖維經過特殊溶液，從而在纖維外部鍍上一層光合性材料。“與高能耗、高污染的傳統太陽能電池制造過程相比，用這一纖維制造太陽能電池效率高、成本低，基本無污染。”
另外，這種新型太陽能電池還做到了在將太陽能轉換為電能的同時，對能量進行儲存。“一根纖維上同時實現光電轉換和儲能，世界上尚屬首次。”《應用化學》雜志評價道。
不過，彭慧勝也表示，新材料的硬件穩定性還比較低，大量生產的技術難度目前也很大。“但我們已經可以想象，不遠的將來，穿在身上的衣服、戴在頭上的帽子都能夠‘自我發電’，給‘奄奄一息’的手機充電；如今占地龐大的發電站，今后只需要一個桌子般大小的機器。”
