不知你是否想過，有一天我們(men) 的衣服、帽子、箱包都能“自我發電”，給手機隨時充電；占地麵積龐大的發電站將成曆史，未來隻需要一個(ge) 桌子大小的機器就能發電？複旦大學研究人員最近成功研製出的取向碳納米管纖維，向研發完全纖維狀的能源係統邁出了關(guan) 鍵的一步。基於(yu) 這一技術製造的新型太陽能纖維電池，使人類隨時隨地高效使用太陽能的夢想有望成為(wei) 現實。

　　複旦大學先進材料實驗室、高分子科學係彭慧勝教授課題組新研製出的這種新型、柔性的纖維狀能源集成器件，可以製成一根根像頭發絲(si) 一樣細的纖維狀太陽能電池，其直徑隻有60-100微米（1毫米=1000微米）。纖維狀，意味著可以把它們(men) 像普通化學纖維一樣編織成衣服、褲子等紡織品，讓衣服像一塊大太陽能電池，實現自身“發電”。這種新型太陽能纖維電池能在將太陽光轉換成電能的同時，把這些能量儲(chu) 存起來，不需要外接其他蓄電池或儲(chu) 能設備。即使在沒有日光、又對光電需求量更大的夜間，人們(men) 也可以隨心所欲地使用太陽光能源。

　　這一研究成果已被最新一期的國際化學原創性研究領域權威期刊《應用化學》（Angewandte Chemie International Edition，影響因子 13.5）作為(wei) 封麵文章發表。審稿專(zhuan) 家認為(wei) ，彭慧勝課題組用一個(ge) “非常簡單和低成本的方法”，在世界範圍內(nei) “首次在一根纖維上同時實現光電轉換和儲(chu) 能”，這大大提高了太陽能的利用效率，“對於(yu) 全纖維狀能源係統邁出了關(guan) 鍵一步”。

　　傳(chuan) 統太陽能電池多由單晶矽製成，不僅(jin) 成本較高，而且其生產(chan) 過程中是一個(ge) 高能耗、高汙染的產(chan) 業(ye) ，對環境有很大影響。而複旦團隊所使用的碳納米管纖維材料則可能很好地解決(jue) 未來太陽能電池的這些問題。

　　碳納米管纖維很輕很細，但其比強度和比剛度要比目前大規模使用的工程纖維材料如尼龍鋼絲(si) 、杜邦公司的科夫拉纖維材料（kevlar）強數倍，已在防彈衣、航空航天、醫療和體(ti) 育器械等廣泛領域顯示重要應用前景。將其製成太陽能電池的過程基本無汙染，效率高，成本低，製作工藝也較簡單，具有大量穩定生產(chan) 的可能性。

　　除了將取向碳納米管纖維成功應用於(yu) 製造太陽能電池外，不久前，彭教授課題組還成功地以這一纖維材料作為(wei) 電極，研製了出新型線狀微型的超級電容器和鋰離子電池，其成果也被國際材料領域權威期刊《先進材料》（Advanced Materials，影響因子13.9）以封麵文章的形式發表。他們(men) 使用碳納米管纖維材料製造了一係列高效率的線狀染料敏化太陽能電池和聚合物太陽能電池，並且具有良好的柔性和可編織性，最高光電轉化效率超過9%；也成功利用同一纖維材料構建了微型線狀超級電容器。最新研發的集光電轉換與(yu) 儲(chu) 能於(yu) 一體(ti) 的纖維狀太陽能電池和線形鋰離子電池，相關(guan) 性能指標獲進一步提升，為(wei) 線狀能源器件的大規模應用奠定了良好的基礎。