3D打印柱状结构，造出“能调色”太阳能电池

耶路撒冷希伯来大学的一项新研究开发出一种半透明、颜色可调的太阳能电池，旨在提升3D打印工艺。由该大学化学研究所及纳米科学与纳米技术中心的Shlomo Magdassi和Lioz Etgar领导的团队，研发出一种半透明、柔性的钙钛矿太阳能电池。该电池既能发电，又能让设计师控制其透光量和外观颜色。

这项新技术提供了将太阳能技术集成到窗户、建筑外墙和曲面上的方法，且不影响外观或性能。该电池的设计旨在适用于传统太阳能板无法工作的场所，例如窗户和柔性表面。

研究人员利用3D打印的柱状结构，可以在不改变太阳能电池材料本身的情况下，精确调节其透光量和外观颜色。由此形成的系统在保证高能量输出和耐用性的同时，赋予设计师对其外观与功能更大的控制权。

调控光线透射
该设计的核心是一组通过3D打印制造的微型聚合物柱阵列。这些微结构如同精密成型的开口，能调控光线透射，从而无需改变太阳能材料本身。由于该方法避免了高温和有毒溶剂的使用，因此非常适合柔性表面，也更有利于环保制造。

研究人员旨在通过对透光性的控制实现实用化成果。“我们的目标是重新思考太阳能电池如何实现透明化，”研究员Shlomo Magdassi表示，“通过使用由无毒、无溶剂材料制成的3D打印聚合物结构，可以精确控制光线在器件中的传播方式，这种方法具备可扩展性，适用于实际应用。”

通过颜色调控外观
研究人员还展示了可通过颜色调控太阳能电池的外观。通过调整透明电极层的厚度，该器件能反射特定波长的光，从而使太阳能电池板呈现出不同的颜色，同时持续发电。

这一工艺在不影响性能的前提下提供了灵活性。“令人兴奋的是，我们可以在不牺牲性能的前提下，同时定制器件的外观和柔性程度，”研究员Lioz Etgar表示，“这使得该技术特别适用于太阳能窗户以及为现有建筑增添太阳能功能。”

研究人员指出，在实验室测试中，这种柔性太阳能电池的功率转换效率最高达到9.2%，平均可见光透光率约为35%。在反复弯折和长时间运行过程中，其性能保持稳定，这是其在实际建筑环境中应用的关键指标。

展望未来，该团队计划通过保护性封装和阻隔层来提高其长期耐久性，目标是推动这项技术更接近商业化应用。