盖世汽车讯 无论是在地球还是太空，自主能源对于保持电力系统长时间独立运行十分重要，特别是在偏远或不可预测的环境中。传统能源解决方案（包括化石燃料、电池和其他替代能源发电方法）都面临着挑战。例如，它们通常太大，需要使用电缆或固定充电，会对环境产生负面影响，或者功率密度太低。由新“钙钛矿”材料制成的超薄柔性太阳能电池被证明是高效轻便的解决方案，有利于实现长时间自给自足的能源发电。
（图片来源：林茨大学）
据外媒报道，作为突破性进展的一部分，林茨大学（JKU）的研究人员现已成功开发出超轻准二维钙钛矿太阳能电池，其输出功率高达每克44瓦，并且具有相对较高的稳定性。
开发太阳能材料
该研究的主要作者之一Christoph Putz表示：“超薄轻量化太阳能电池不仅具有巨大的潜力，可以彻底改变航空航天工业产生能量的方式，而且还有广泛的应用，可穿戴电子产品和物联网等也可以从这项新技术中受益。轻量化、适应性强和高效的光伏电池，是开发下一代自给自足能源系统的关键。”
超轻、柔性太阳能电池模块比人类头发细20倍，可以在有光的地方为各种电子设备供电。这种准二维钙钛矿太阳能电池的厚度不到2.5微米，可以提供卓越的效率（20.1%），同时保持高度灵活性。最重要的是，出色的功率密度（44 W/g）使其有别于其他类型的太阳能电池技术。
为了制造出运行可靠、高度稳定和具有高功率重量比的柔性太阳能电池，研究人员需要在低透气性和透湿性、高度灵活性和透明塑料基板与坚固光伏材料相结合之间取得平衡。通过在薄膜上涂覆透明的氧化铝层，然后优化太阳能电池材料本身，电池的运行稳定性得到了明显提高。
（图片来源：林茨大学）
日常技术应用
为了展示新技术的潜力，研究人员在一架手掌大小的商用四轴无人机上安装了这种超轻太阳能电池，其中24个电芯无缝集成到无人机的框架中，仅占其总重量的1/400。这种配置使无人机能够自给自足地运行，并在没有有线充电的情况下进行连续的充电－飞行－充电循环，从而展示了太阳能电池的效率和可持续性。
这项新技术的潜在应用包括搜救行动、大规模测绘、太空太阳能发电和太阳系探索等。
最近，作为第一架成功从地球发射并降落在另一个星球上的飞机，火星直升机“机智号（Ingenuity）”展示了自给自足的太阳能航空的重要性。
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