复旦大学研究人员最近成功研制出一种新型能源器件――取向
碳纳米管纤维，并用它制造出比头发丝还细的纤维状太阳能电池。研究人员说，这种新材料可在今后用来编织能自行发电和储存电能的衣物。
日前，这一研究成果已在国际化学原创研究领域权威期刊《应用化学》发表。专家们认为：“该技术大大提高了太阳能利用效率，在‘全纤维状能源系统’研究中迈出了关键一步。”
科学研究发现，碳纳米管具有完美的 石墨层结构，以碳纳米管为基础材料制成的碳纳米管纤维是迄今为止最轻、最强、塑性最大的纤维材料，一根直径约５毫米的碳纳米管纤维即可吊起一辆2吨重的汽车。当今，这一新型纤维材料已经在防弹衣、航空航天、医疗器械等领域展现出重要的应用前景。
课题组负责人、复旦大学高分子科学系教授彭慧胜教授介绍，用碳纳米管纤维制造纤维状太阳能电池要经过“纺丝”和“镀膜”两个阶段。首先让碳纳米管材料生长出来，如棉花纺丝般连续制备；再将碳纳米管纤维经过特殊溶液，从而在纤维外部镀上一层光合性材料。“与高能耗、高污染的传统太阳能电池制造过程相比，用这一纤维制造太阳能电池效率高、成本低，基本无污染。”
另外，这种新型太阳能电池还做到了在将太阳能转换为电能的同时，对能量进行储存。“一根纤维上同时实现光电转换和储能，世界上尚属首次。”《应用化学》杂志评价道。
不过，彭慧胜也表示，新材料的硬件稳定性还比较低，大量生产的技术难度目前也很大。“但我们已经可以想象，不远的将来，穿在身上的衣服、戴在头上的帽子都能够‘自我发电’，给‘奄奄一息’的手机充电；如今占地庞大的发电站，今后只需要一个桌子般大小的机器。”
日前，这一研究成果已在国际化学原创研究领域权威期刊《应用化学》发表。专家们认为：“该技术大大提高了太阳能利用效率，在‘全纤维状能源系统’研究中迈出了关键一步。”
科学研究发现，碳纳米管具有完美的 石墨层结构，以碳纳米管为基础材料制成的碳纳米管纤维是迄今为止最轻、最强、塑性最大的纤维材料，一根直径约５毫米的碳纳米管纤维即可吊起一辆2吨重的汽车。当今，这一新型纤维材料已经在防弹衣、航空航天、医疗器械等领域展现出重要的应用前景。
课题组负责人、复旦大学高分子科学系教授彭慧胜教授介绍，用碳纳米管纤维制造纤维状太阳能电池要经过“纺丝”和“镀膜”两个阶段。首先让碳纳米管材料生长出来，如棉花纺丝般连续制备；再将碳纳米管纤维经过特殊溶液，从而在纤维外部镀上一层光合性材料。“与高能耗、高污染的传统太阳能电池制造过程相比，用这一纤维制造太阳能电池效率高、成本低，基本无污染。”
另外，这种新型太阳能电池还做到了在将太阳能转换为电能的同时，对能量进行储存。“一根纤维上同时实现光电转换和储能，世界上尚属首次。”《应用化学》杂志评价道。
不过，彭慧胜也表示，新材料的硬件稳定性还比较低，大量生产的技术难度目前也很大。“但我们已经可以想象，不远的将来，穿在身上的衣服、戴在头上的帽子都能够‘自我发电’，给‘奄奄一息’的手机充电；如今占地庞大的发电站，今后只需要一个桌子般大小的机器。”
