革命性可水洗可拉伸太阳能电池效率达8%

开发太阳能电池板听起来很棒，但可水洗柔性太阳能电池听起来更好。东京理化学研究所科学家开发新有机超薄电池，能承受20次模拟洗涤循环，可拉伸至长度一半。

这是世界首个在空气和水中极稳定同时保持拉伸性并提供更高能量效率太阳能电池。

这些电池可用于纺织品、网络设备、移动充电设备、个人健康监测供电等。技术上，可能性无限。了解科学家如何精确构建这些电池及其能力。

理化学研究所涌现物质科学研究中心（CEMS）科学家团队开发有机光伏（OPV）——薄有机活性层太阳能电池。将阳光转化电能，效率8%，在空气水中极稳定。

较厚有机层可达10%最大转化率，但约1微米厚OPV，8%是令人印象深刻转化率。因有机材料极薄，可弯曲不破碎。

几个月前，同层用于制造太阳能电池，但拉伸性不足。问题后通过在外部集成拉伸橡胶状弹性体片（如三明治结构）解决。这使太阳能电池折叠成带峰谷手风琴结构。

除赋予电池拉伸性，弹性体片也防水，使太阳能电池承受水中20次机械压缩循环，每次1小时40分钟。20洗涤循环后效率仅降20%。

具体说，研究显示可水洗聚合物太阳能电池保持高效率（7.9%）和拉伸性（52%）。总厚3微米机械稳定超柔性OPV通过结合稳定活性层和倒置结构开发，产生高达7.9%功率转换效率，环境空气下稳定功率转换效率（1月后初始效率54%），拉伸性41%。

自由站立OPV浸水2小时效率降20.8%。将柔性OPV夹两弹性体间显著抑制降至5.4%。

这些太阳能电池可为测量体温、心率、血压或电皮肤活动传感器等电子设备供电。也有众多传感器嵌入纺织品。融合这些技术与新型太阳能电池，可开发少量智能传感器服装系统。

远未来，若实现更高电压，服装中这些电池可为智能手机、平板等手持仪器充电，也许一日满足家庭用电需求。若太阳能电池与轻薄电池集成，有效性可进一步提升。

现实应用可能3-5年。事实上，几家公司对商业化技术表兴趣。

然而，商业化两大障碍将是电池尺寸和成本。目前限10×10厘米，制造昂贵。但主要归因活性层成本。片涂层惊人薄，最终将降成本。若市场大公司决定商业化，可建新技术大规模生产活性层材料降成本。

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