太陽(yáng)能電池一定得是平板狀的嗎？美國喬治亞理工學(xué)院(Georgia Tech)的研究人員日前開(kāi)發(fā)了一種新技術(shù)，能將光纖變成細長(cháng)狀太陽(yáng)能電池。

通過(guò)將染料敏化太陽(yáng)能電池(dye-sensitized solar cell)與光纖光纜的外殼結合，喬治亞理工學(xué)院的研究人員展示了一種纖細、軟性的太陽(yáng)能電池，且其效率據說(shuō)可達采用同樣材料的平板太陽(yáng)能電池的六倍。

“我們將這種光纖的末端直接面對太陽(yáng)；”喬治亞理工學(xué)院教授Zhong Lin Wang表示：“在該光纖的旁邊置放一個(gè)與外部負載(external load)連結的電極，就能收集所產(chǎn)生的電荷。”Wang是與該校研究人員Benjamin Weintraub與Yaguang Wei共同完成該研究。

　　
喬治亞理工學(xué)院教授Zhong Lin Wang展示光纖電纜材料制成的太陽(yáng)能電池

染料敏化太陽(yáng)能電池是在1990年代發(fā)明，是薄膜狀的太陽(yáng)能發(fā)電方案；不同于硅晶太陽(yáng)能電池應用昂貴的半導體材料來(lái)發(fā)電，染料敏化太陽(yáng)能電池是在周?chē)h(huán)繞金屬薄膜的電解質(zhì)中，在氧化鋅納米線(xiàn)(nanowires)上使用廉價(jià)的染料分子(dye molecules)薄膜。當太陽(yáng)光線(xiàn)照射在染料分子細胞上，它們會(huì )射出電子到金屬薄膜，并傳輸到外部電極。

傳統太陽(yáng)能板的一個(gè)問(wèn)題，是入射的光子很少有機會(huì )能在退化成熱之前，于薄板中激發(fā)電子；但相反的，光纖能讓光子有更多的機會(huì )與活性層(active layer)互動(dòng)。Wang所制作的原型是使用20公分長(cháng)的光纖，以確保能在長(cháng)度范圍內吸收最大量的光子。

這種技術(shù)只會(huì )收集光纖尖端的太陽(yáng)光，然后光線(xiàn)會(huì )沿著(zhù)光纖向下；而未來(lái)將研發(fā)的新版本則可能會(huì )使用外部透明的金屬護套，好讓光線(xiàn)從里面跟外面進(jìn)來(lái)。研究人員也計劃制造成束的子系統，包含數百條平行的光纖電纜。

研究團隊也打算將這種新型太陽(yáng)能電池的能量轉換效率，由現在的3.3%提升到8%，好推向商業(yè)化。Wang表示，他打算用成本更低的廉價(jià)光纖材料來(lái)進(jìn)行實(shí)驗，并用氧化鈦代替氧化鋅來(lái)進(jìn)一步提升效率。

在實(shí)際應用上，這種太陽(yáng)能電池能讓產(chǎn)品設計師開(kāi)發(fā)出新形狀的商業(yè)產(chǎn)品，或是在軍事應用領(lǐng)域，纖維狀的太陽(yáng)能電池能內建在裝備中用來(lái)供電。