可挠式太阳能电池量产受挑战 电池封装与耐用性为关键

实现穿戴式太阳能衣服、汽车、3C设备可说是当今科学家的梦想，其中染料敏化太阳能电池（DSSC）则被认为是最具潜力生力军，但现实往往没有那么简单。科学家指出虽然DSSC已逐步迈向商业化与量产，但仍有耐用性、产品适用性、电池封装等挑战。

有别于常见、大规模量产的硅晶电池，DSSC不需要透过半导体制程，制造容易、成本低，可透过「染料」吸收太阳光并转移电子，且基板也可以使用可挠式材质发展穿戴式设备，并用简单的涂布达成，但有机材料光电性质较差，结构还会被紫外线破坏，所以依旧停留在研究室阶段。虽然已有不少研究逐步解决这些问题，但仍有一致性不足问题。

目前芬兰阿尔托大学与加拿大蒙特娄大学团队专注于可挠式DSSC最新进展以及如何突破当今局面达成量产。研究认为，DCSS可以利用卷轴式（Roll-to-Roll）制程达到商业化，其中由于喷墨印刷可以精准嵌入染料与电解质成分，在该制程具有十足的发展前景。

而可挠式电池封装对大规模生产更是一大挑战，如果封装不紧密，液态电解质可能会泄漏或是让杂质有缝隙可渗入，这些问题都会大大缩短电池寿命。研究也指出需要新型电池基板接合技术，传统的玻璃介质（glass-frit）仅适用于硬性设备，如要发展可挠式电池，尚需要新的接合制程。

电池也必须要拥有足够的使用寿命，阿尔托大学生物制品与生物科学系研究员KatiMiettunen表示，可挠式太阳能电池通常是用金属或塑料制造，但金属可能会腐蚀，塑料也会让水和其他杂质渗入。

未来还得开发更稳定的可挠式基底，最好是价格便宜、对环境影响更小的材料，研究则发现或许可用生物材料或混合材料制成木浆，并用永续材料木浆当成可挠式电池基底。目前研究已发布在《WileyOnlineLibrary》。