超薄太阳能“涂层”可以把手机壳和电动汽车变成微型发电机

  廉价而灵活的钙钛矿太阳能电池可能会彻底改变太阳能，使其比以往任何一个时间里都更容易利用阳光为世界供电。

  研究人员已经制造出世界上第一块柔性“太阳能电池板”，它薄到可以覆盖在其他物体上，这样它们就可以兼作便携式能源。

  一种突破性的方法使科学家们能制造出比现有硅基电池板薄150倍的太阳能电池，而不会牺牲其任何发电能力。科学家们说，这些电池板最终可当作一种易于打印的层，应用于几乎任何物体上，比如汽车或智能手机外壳，使任何人都能在旅途中充电，而不需要大型太阳能农场。

  研究人员制造的这样一种材料厚度刚刚超过1微米（0.001毫米）。在今年晚些时候发表一项科学研究之前，日本国家先进工业科学技术研究所（AIST）已经对这项发明进行了认证。

  在这项研究中，牛津大学的研究人员从钙钛矿结构中制造了一种新的光伏材料（能够将阳光转化为能量）。这些晶体结构是天然氧化钛钙的合成版本，可以在实验室或工厂中相对便宜地制造出来。与硅一样，钙钛矿在阳光下也会产生电荷，硅是太阳能电池中最常用的材料。

  自2000年代末以来，世界各地的科学家一直在竞相发掘钙钛矿的好处。它们有时被描述为太阳能的“圣杯”，理论上可以制造灵活、轻便的太阳能电池板，比当前一代硅电池的制造成本低得多。

  虽然钙钛矿具有巨大的潜力，但科学家们一直在努力合成它们，使它们的常规使用的寿命超过几个月。钙钛矿特别容易因过多的水分而损坏，并且在暴露于空气中通过挥发性化学反应而破裂。

  随着时间的推移，研究人员发现钙钛矿可以在层状结构中保持稳定，比如串联电池，它结合了钙钛矿和硅电池。牛津大学的研究小组选择了一种“多结”方法，将几个对应不同波长光的光敏层结合在一起，以提高整个太阳能材料的光敏性。

  由此产生的薄层太阳能薄膜，在将阳光转化为能量时的效率为27%，而目前市场上的硅板的效率约为22%。研究人员指出，在过去的五年里，他们已大幅度的提升了钙钛矿的效率，开始时的效率为6%。

  牛津大学物理学教授王俊科（音译）在一份声明中说：“我们大家可以设想将钙钛矿涂层应用于更广泛的表面，以产生廉价的太阳能，比如汽车和建筑物的屋顶，甚至是手机的背面。如果以这种方式产生更多的太阳能，我们大家可以预见，从长远来看，使用硅板或建造慢慢的变多的太阳能农场的需求将会减少。”

  随着时间的推移，研究人员认为钙钛矿可以使太阳能电池板的效率超过45% —— 这是基于当前方法和我们对物理学的理解的上限。这将使他们在每平方英寸的太阳能材料上产生更多的能量，同时在非常低的光照下也能发电。