目前的太陽(yáng)能發(fā)電設(shè)備主要使用硅基太陽(yáng)能電池板 ，但這些電池板堅(jiān)硬笨重，可能會(huì)被塑料太陽(yáng)能電池板替代，后者輕巧靈活，可印刷粘貼在建筑物上，或置于窗戶或汽車上，將光轉(zhuǎn)化為電能。

標(biāo)準(zhǔn)太陽(yáng)能電池板由晶體硅制成，因其每平方米重20至30公斤，無(wú)法輕松地安裝在建筑物的屋頂或立面上。然而，與硅光伏太陽(yáng)能板相比，還有一種更靈活的替代品。

據(jù)外媒報(bào)道，歐洲研究人員正在研究有機(jī)光伏（OPV）技術(shù)，簡(jiǎn)單地說(shuō)就是含碳分子。OPV可以被視為塑料太陽(yáng)能電池，比硅基太陽(yáng)能電池板更有優(yōu)勢(shì)。美國(guó)普林斯頓大學(xué)（Princeton University）理論物理學(xué)家Francesca Fassioli博士表示：“它們的制造工藝（可能會(huì)）更便宜，重量更輕，結(jié)構(gòu)靈活，并且原則上可以更加環(huán)保?！?/span>

塑料太陽(yáng)能電池板的重量約為每平方米500克，比硅電池板輕40倍以上。塑料電池板可以安裝在建筑物正面，也可以置于建筑物屋頂上，這些屋頂可能難以安全支撐標(biāo)準(zhǔn)太陽(yáng)能電池板。塑料太陽(yáng)能電池比硅太陽(yáng)能電池薄得多，可節(jié)省大量材料，更易于制造。法國(guó)阿爾莫公司（Armor）的研發(fā)和創(chuàng)新經(jīng)理Damien Hau表示：“硅技術(shù)和OPV之間的主要區(qū)別在于，我們能夠?qū)⑵渥鳛楸∧び∷⒒蛲扛苍谀澄锷?。?/span>

該公司去年推出的首批此類產(chǎn)品之一，已安裝在南特附近的商業(yè)溫室，用于遮陽(yáng)和發(fā)電。阿爾莫最近收購(gòu)了德國(guó)Opvius公司，后者專門設(shè)計(jì)可用于建筑裝飾的塑料太陽(yáng)能電池板。有機(jī)光伏可以只有幾毫米厚，可以放在塑料聚酯膜上。阿爾莫公司推出可以安裝在窗玻璃內(nèi)的薄半透明有機(jī)光伏，這樣辦公室的窗戶就可以濾掉一些陽(yáng)光，同時(shí)將其轉(zhuǎn)化為電能。

塑料太陽(yáng)能電池板是一項(xiàng)新技術(shù)，歐洲公司將其作為一種替代方案來(lái)推動(dòng)。今天，世界上幾乎90%的光伏電池板都由晶體硅制成，這是已經(jīng)在市場(chǎng)上運(yùn)轉(zhuǎn)幾十年的成熟技術(shù)，通常能將18-22%的太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為電能。相比之下，有機(jī)光伏電池板是一項(xiàng)較新的技術(shù)，其缺點(diǎn)是效率較低，生產(chǎn)成本較高。

阿爾莫公司主導(dǎo)了價(jià)值600萬(wàn)歐元的新研究項(xiàng)目BOOSTER，全力解決這兩個(gè)問(wèn)題。該聯(lián)盟將致力于開(kāi)發(fā)最佳的捕光分子，目前在實(shí)驗(yàn)室中可以達(dá)到17%的效率。標(biāo)準(zhǔn)電池板每平方米可產(chǎn)生150到200W的電力，而商業(yè)OPV每平方米產(chǎn)生40W，BOOSTER項(xiàng)目的目標(biāo)是達(dá)到150W。

該項(xiàng)目還將致力于降低塑料太陽(yáng)能電池板的生產(chǎn)成本。例如，作為一種有機(jī)材料，塑料太陽(yáng)能電池板需要屏蔽紫外線輻射，其目前使用的薄膜較為昂貴，這沒(méi)有必要。Hau表示：“對(duì)于OPV技術(shù)，我們并不需要達(dá)到同等質(zhì)量?！?專門為塑料太陽(yáng)能電池板設(shè)計(jì)的新薄膜可能便宜得多，但仍能起到作用。

該項(xiàng)目財(cái)團(tuán)由若干公司和學(xué)術(shù)合作伙伴組成，他們將制作兩個(gè)演示產(chǎn)品。首先是可以貼在門、地板、汽車或屋頂上的粘貼式太陽(yáng)能電池板。Hau說(shuō)：“這是為了證明還有另一種制造太陽(yáng)能電池板的方法”。這種粘性集光材料將安裝在意大利能源公司埃尼集團(tuán)（ENI）的總部。第二個(gè)演示產(chǎn)品是將塑料太陽(yáng)能電池板附著在紡織品上，這種紡織品通常用于覆蓋正在翻新的建筑。

推動(dòng)太陽(yáng)能發(fā)展

除了此項(xiàng)研究，其他科學(xué)家也致力于推動(dòng)太陽(yáng)能發(fā)展，如理論物理學(xué)家Fassioli博士。在QuESt項(xiàng)目中，F(xiàn)assioli博士將不會(huì)研究太陽(yáng)能電池板原型，而是探討有機(jī)分子如何與光相互作用的基本原理，以提高有機(jī)太陽(yáng)能電池的電力轉(zhuǎn)換效率。Fassioli博士表示：“這不是在創(chuàng)造新的分子，而是如何以更聰明的方式使用典型分子?！?/span>

簡(jiǎn)而言之，在太陽(yáng)能電池板中，光被分子吸收，分子被激發(fā)并釋放電子，從而產(chǎn)生電流。Fassioli博士研究光共振腔如何捕獲光粒子。光共振腔基本由兩個(gè)微鏡組成，用于捕獲光粒子。如果將一種材料放入腔內(nèi)，光子會(huì)在材料和共振腔之間不斷交換，從而產(chǎn)生新的混合態(tài)。

這種奇怪的混合體被稱為偏振子，由光和物質(zhì)組成。“這種混合狀態(tài)可能涉及數(shù)千或數(shù)百萬(wàn)個(gè)分子，因此這些分子不再是獨(dú)立的，但它們通過(guò)結(jié)合光共振腔中的光而變得同步?！盕assioli博士稱，“我們認(rèn)為，可以利用這種激發(fā)分子的同步集體行為，來(lái)提高光伏發(fā)電的效率?！?/span>

Fassioli博士指出：“這是一種自下而上的方法，有助于理解改變有機(jī)太陽(yáng)能電池特性的機(jī)制，但不能立即投入商用?！比藗兿Ｍ?，這項(xiàng)工作將在未來(lái)幾年推動(dòng)有機(jī)太陽(yáng)能電池發(fā)展，將更多的太陽(yáng)光轉(zhuǎn)化為電能。