到目前为止，我们使用硅来制造太阳能电池板的一个非常重要的原因是：它很容易使用。硅基本上是经过高度加工的沙子。它帮助工业化世界的富裕地区以惊人的速度推广太阳能电池板的应用。

事实上，在许多领域，“传统”硅基太阳能电池板提供的利用率与依赖化石燃料的现有能源供应商竞争，有时甚至更低。

然而，我们在太阳能电池板制造中对硅的依赖需要权衡。这种太阳能电池板很重，不是特别便携，有点脆。这些因素并不能使普通的太阳能电池板成为发展中国家一些恶劣天气或一些偏远地区的理想选择。

后者可能包括需要电力为小型社区企业供电或保持水泵运转的村庄。

在发达国家和发展中国家，太阳作为一种能源的吸引力现在是显而易见的，但也非常需要一种更耐用、更灵活的太阳能电池板材料。研究人员认为他们已经在一种他们称之为“太阳能防水布”的设计中找到了答案。

太阳能Tarp设计是如何产生的？

Lipomi研究团队是太阳能篷布概念的先驱，有很好的机会进入市场，尽管他们很快指出，他们正在从现有的科研基础中吸取经验。他们的任务是建造一个耐用、轻便、灵活的太阳能电池板，它可以实现与硅基电池板相同的功能，输出相同的功率。

他们以太阳能篷布的形式提出了一种灵活的解决方案，这种篷布可以折叠得像葡萄柚一样小，但仍然可以像小房间的足迹一样展开相同的表面积。

薄度本身并不是项目的重点。事实上，这里正在进行的项目是在分子水平上进行的。传统的太阳能电池板是不能弯曲的，更不用说折叠起来放在背包里了，但研究小组提出的设备在完整性被破坏之前，可能会经历多达1000次的折叠。

到目前为止，化学材料的研究满足于硅作为太阳能电池板的最佳半导体，因为它可以有效地保持价格低廉，但它也可以将光能转化为可用的形式。轻薄和终极便携性是另一天的问题。

然而，我们在硅太阳能电池板向发展中国家扩散的范围内遇到了瓶颈，其中运输便利性和耐用性是技术采用的主要关注点。如果未来真的是柔性电子和太阳能电池板，硅将需要升级——或者我们将需要一个全新的分子工程。

通过测试分子链，研究人员可以创造出一系列全新的材料，其中一些可以制造出优秀的半导体。一种叫做钙钛矿的类型和千分之一厚度的硅一样有效。换句话说，材料工程中的许多因素决定了太阳的能量是否被吸收并投入工作、反射和再发射。有些是表面的，像金属屋顶的颜色。然而，当涉及到太阳能屋顶和太阳能电池板时，它们必须吸收和转换太阳能，而不是将其拒之门外，这需要完全不同的化学反应。

原来有些积木已经存在很多年了。

2000年，诺贝尔化学卓越奖授予了一个团队，该团队提出了一种所谓的“有机半导体”——一种碳基有机聚合物链，后来被广泛用于商业应用，成为OLED电视屏幕、移动显示器和显示器的基础技术。

聚合物显示出一些非常耐用的太阳能电池板半导体，但它们没有钙钛矿的效率。

来自利波米研究小组和其他地方的科学家和研究人员几乎肯定希望在塑料的耐用性之间找到迄今为止难以捉摸的平衡，塑料的可折叠性甚至高于防水布、帆布和硅的半导体效率。或者，理想情况下，比硅大。

在实验室条件下，钙钛矿的电转化效率为26%。科学家认为，29%是硅半导体的“最大”理论效率极限。然而，即使到了这一步，我们仍然会遇到硅板的脆弱和沉重。

一个有希望的开端有许多潜在的应用。

从涉及的物理和化学来看，我们积累的科学研究似乎指向了基于钙钛矿半导体的柔性太阳能电池板和防水油布，这显然是世界太阳能基础设施发展的下一步。

如果科学家能够找到一种可扩展的制造工艺，能够以与硅几乎相同的效率生产这种半导体，那么这些应用将远远超出商业和住宅屋顶。

当这种材料成熟后，我们可以用它来开发室内外太阳能地砖、太阳能毯和服装、货车、新型路面以及发电停车场的铺装材料。

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