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T 恤、窗帘能发电!喷墨印刷塑料太阳能电池解锁日常能源新方式

来源:中喷网 发布日期:2025-10-23 255

 

编者:中喷网 墨宸 

曾经局限于屋顶的太阳能发电技术正迎来颠覆性变革。法国新创企业 Dracula Technologies 与全球多地科研机构联合推动的喷墨印刷塑料太阳能电池技术,已实现从实验室到商业化的关键跨越 —— 这种可印在 T 恤、背包甚至窗帘上的柔性能源设备,只需借助普通光照即可为电子设备供电,为清洁能源应用开辟了无限可能。

技术突破:喷墨印刷解锁低成本柔性能源

不同于传统硅基太阳能电池依赖的高温精密制造工艺,这项创新技术通过普通喷墨印刷设备即可实现量产。德国卡尔斯鲁厄理工学院专家证实,喷墨印刷是当前成本最低的太阳能电池生产技术,其核心在于将导电有机油墨精准沉积在柔性塑料基底上,形成仅微米级厚度的发电薄膜。

法国 Dracula Technologies 的 LAYER® 技术更是实现了全流程突破,通过 5 层精准印刷(含光敏核心层与半导体保护层),使电池可捕捉从紫外到近红外的广谱光线,无论室外阳光还是室内 LED 灯光都能高效转化。该公司最新推出的 LAYER®Vault 技术,首次在单一柔性胶片上整合了光能采集与电力存储功能,在 2024 年嵌入式世界博览会上斩获年度最佳奖,其在低光环境下的稳定表现已通过工业级验证。

材料创新同样值得关注。沙特阿拉伯阿布都拉国王科技大学研发的无铟导电聚合物电池,可直接贴在肥皂泡上而不破损,通过喷墨印刷实现了 3.6% 的柔性基板转换效率,打破同类技术纪录。而中山大学团队通过优化墨水配方,将喷墨打印 CZTSSe 电池效率提升至 12.86%,较此前纪录提高 40%。

应用革命:万物皆可 “发电” 的生活图景

这项技术的柔性特质正在重构能源应用场景。在澳大利亚纽卡斯尔市,当地企业 CHEP 的厂房屋顶已安装 640 米长的喷墨印刷薄膜电池,覆盖 200 平方米面积仅需 5 人 1 天即可完成,安装方式简单到只需普通双面胶。这种每平方米生产成本不足 10 澳元的电池,每天可通过工业级打印机生产数千米,为大规模应用奠定基础。

消费领域的创新更具想象力。Dracula Technologies 已实现 1 小时打印 5 厘米见方的定制化电池模块,支持任意颜色与形状设计,甚至可制成完全透明的样式。这意味着未来的 T 恤领口、背包表面都能集成发电层,为手机等设备提供持续电力。瑞士洛桑联邦理工学院的研究则展示了更广阔的居家应用 —— 将透明电池融入窗帘,可为灯具、空气净化器等小家电自主供电。

在工业与物联网领域,该技术已展现实用价值。Dracula Technologies 与法国电信合作开发的智能传感器,在普通办公室光照下即可持续运行,实时传输温湿度数据;其为建筑监测设计的低功耗供电模块,正逐步替代传统一次性电池,仅欧盟地区每年即可减少数千万只电池废弃。

环保与效率:平衡发展的可持续路径

相较于传统硅基电池,喷墨印刷塑料太阳能电池在环保性上具有先天优势。Dracula Technologies 的产品完全采用碳基材料,不含重金属与稀土元素,碳回收期仅需数月,生产过程碳排放不足硅基电池的三分之一。澳大利亚纽卡斯尔大学团队更已启动电池回收研究,目标实现 “旧电池造新电池” 的闭环循环。

效率与稳定性的持续提升正在破解技术瓶颈。目前主流柔性电池效率已达 10%-13% 区间,日本团队开发的量子点墨水电池更是将 12.6 平方厘米组件效率突破至 10%,材料成本仅 0.06 美元 / 瓦,接近硅基电池水平。英国谢菲尔德大学通过 “钻石光源” 技术优化内部结构,预计未来 5-10 年内可将塑料电池效率提升至 10% 以上,寿命延长至 10 年以上。

商业化加速:从实验室到市场的关键一跃

全球科研与产业界正全力推动技术落地。Dracula Technologies 已完成 550 万欧元融资,在法国建成绿色微型动力工厂,并入选欧盟 EIC 加速器项目,获得 160 万欧元专项支持,计划 2025 年前实现 30 厘米见方面板量产,届时可满足智能手机完整充电需求。

中国企业也在消费级应用领域率先突破。光因科技与安克创新合作推出的太阳能披风,集成柔性光伏薄膜实现 30W 功率输出,可同时为手机充电与加热背心供电,在 2025 年 CES 展会上引发广泛关注。这种将发电功能融入日常用品的创新,印证了喷墨印刷技术的商业化潜力。

瑞士洛桑联邦理工学院科学家 Yuhang Liu 指出:“塑料太阳能电池的价值不仅在于发电,更在于它让能源获取摆脱了固定场景限制。” 随着效率提升与成本下降,这项技术正从补充能源向主流应用迈进,未来无论是智能建筑的幕墙、物联网设备的外壳,还是可穿戴设备的面料,都将成为能源生产的载体,真正实现 “有光就有电力” 的可持续生活方式。

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