不知你是否想過(guò)，有一天穿在身上的衣服、戴在頭上的帽子、拎在手里的包都能夠 “自我發(fā)電”，給你“奄奄一息”的手機(jī)充電呢？你是否能夠想象，現(xiàn)在占地面積龐大的發(fā)電站，未來(lái)只需要一個(gè)桌子大小的機(jī)器就能發(fā)電？隨著一種新型能源器件取向碳納米管纖維的問(wèn)世，這一切都將成為可能。

從復(fù)旦大學(xué)日前舉行的新聞發(fā)布會(huì)上傳來(lái)消息：該校先進(jìn)材料實(shí)驗(yàn)室、高分子科學(xué)系彭慧勝教授課題組最近成功研制出一種新型能源器件——取向碳納米管纖維，基于這一技術(shù)制造的新型太陽(yáng)能纖維電池，使人類(lèi)隨時(shí)隨地高效使用太陽(yáng)能的夢(mèng)想有望成為現(xiàn)實(shí)。

彭慧勝教授團(tuán)隊(duì)新研制出的這種新型、柔性的纖維狀能源集成器件，可以制成一根根像頭發(fā)絲一樣細(xì)的纖維狀太陽(yáng)能電池，其直徑只有60~100微米。纖維狀意味著可以把它們像普通化學(xué)纖維一樣編織成衣服、褲子等紡織品，成為一整塊可穿在身上的大太陽(yáng)能電池，并實(shí)現(xiàn)自身發(fā)電。

神奇的是，與現(xiàn)有的太陽(yáng)能電池不同，這種新型太陽(yáng)能纖維電池，將太陽(yáng)光轉(zhuǎn)換成電能的同時(shí)，還能把這些能量?jī)?chǔ)存起來(lái)，而不需要外接其他蓄電池或儲(chǔ)能設(shè)備。這樣一來(lái)，即使在夜間，人們也可以隨心所欲地使用白天儲(chǔ)存下來(lái)的太陽(yáng)光能源。

據(jù)悉，相關(guān)研究成果已被最新一期的國(guó)際化學(xué)原創(chuàng)性研究領(lǐng)域權(quán)威期刊《應(yīng)用化學(xué)》作為封面文章發(fā)表。審稿專家認(rèn)為，彭慧勝課題組用一個(gè)“非常簡(jiǎn)單和低成本的方法”，在世界范圍內(nèi) “首次在一根纖維上同時(shí)實(shí)現(xiàn)光電轉(zhuǎn)換和儲(chǔ)能”，這大大提高了太陽(yáng)能的利用效率，“對(duì)于全纖維狀能源系統(tǒng)邁出了關(guān)鍵一步”。

傳統(tǒng)太陽(yáng)能電池多由單晶硅制成，不僅成本較高，而且其生產(chǎn)過(guò)程中是一個(gè)高能耗、高污染的產(chǎn)業(yè)，對(duì)環(huán)境有很大影響。而復(fù)旦團(tuán)隊(duì)所使用的碳納米管纖維材料則可能很好地解決未來(lái)太陽(yáng)能電池的這些問(wèn)題。

碳納米管纖維的直徑與頭發(fā)絲相當(dāng)，長(zhǎng)度可達(dá)數(shù)百米，最大的特點(diǎn)是很輕、很強(qiáng)韌。用一根直徑只有20~30微米的碳納米管纖維就能輕松吊起一支圓珠筆。“若直徑達(dá)到5毫米，它就能吊起一輛2噸重的汽車(chē)。”工作人員表示，碳納米管纖維已經(jīng)在防彈衣、航空航天、醫(yī)療和體育器械等廣泛領(lǐng)域顯示重要應(yīng)用前景。而將碳納米纖維制成太陽(yáng)能電池的過(guò)程基本無(wú)污染，效率高，成本低，制作工藝相對(duì)簡(jiǎn)單，具有大量穩(wěn)定生產(chǎn)的可能性。

彭教授表示，他們完成的是在實(shí)驗(yàn)室的源頭性研究工作，可能開(kāi)辟了新方向，但這些新概念、新技術(shù)的應(yīng)用性研究和工藝制備技術(shù)發(fā)展還需廣大研究人員一起努力。也許我們可以設(shè)想，未來(lái)某一天，新型纖維制造的超級(jí)太陽(yáng)能發(fā)電機(jī)和超級(jí)電池，將成為老百姓生活不可或缺的伴侶，為人類(lèi)社會(huì)提供源源不斷的清潔電力。