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    光伏技術是發展高效清潔能源的重要途徑，也是目前將太陽能轉換為電能最有效的方法。為了克服傳統平板太陽能電池在應用形態，電極成本等方面的諸多難題，鄒德春教授研究團隊于2008年在國際上率先提出并實現了無需透明電極的柔性可編織纖維太陽能電池（Adv. Mater. 2008, 20, 592.; Appl. Phys. Lett. 2008, 92, 113510.），引起了廣泛的研究興趣。近幾年來，研究團隊在提高纖維電池的光電轉換效率、大尺寸化與模塊化、纖維電極材料的開發、低成本的纖維電池以及其它類型纖維電子器件等方面開展了系統深入的研究工作，取得了系列突破性研究進展，保持了團隊在該領域的國際領先地位。

    經過在器件設計與制備方面的不斷探索，研究團隊成功制備出了長度高達9.5cm、效率（5.41%）最高的纖維太陽能電池（Phys. Chem. Chem. Phys. 2011, 13, 10076.），相關成果被該雜志以“Solar power textiles”進行了highlight，同時被能源與環境科學領域的頂級學術期刊Energy & Environmental Science 進行了轉載報道。隨后不到半年的時間內，該研究團隊又將纖維太陽能電池的最高光電轉換效率提高至7%。

圖1. 纖維太陽能電池模塊

    纖維太陽能電池的一維線狀結構賦予了其優于傳統平板電池高效、全方位的光子采集能力。研究團隊通過實驗和理論研究，展示了纖維電池獨特的三維采光特性。例如，采用曲面反射聚光模式，在通常的光照條件下纖維電池的輸出功率可提高2-6倍。纖維太陽能電池易于集成實現聚光電池模塊（Energy. Environ. Sci. 2011, 4, 3379.）或柔性雙面太陽能電池模塊（Adv. Energy Mater. 2012, 2, 37.），充分顯示了該技術在低成本、高效率的光伏技術領域潛在的應用價值。

    同時，針對纖維太陽能電池的工作機理，該研究團隊還設計開發了一系列高性能材料，包括低揮發性透明電解質（J. Mater. Chem. 2011, 21, 14815.），碳纖維（J. Mater. Chem. 2011, 21, 13776.）、聚合物纖維（J. Power. Sources. 2012, 215,164.）、碳素墨水（ J. Mater. Chem. 2012, 22, 9639.）等電極材料；基于一維有序納米結構的光陽極材料（與化學院吳凱教授合作Nanoscale. Res. Lett. 2011, 6, 94.; Nanoscale 2012, 4, 1248.）以及基于全碳電極的纖維太陽能電池（Phys. Chem. Chem. Phys., 2012, 14, 125.）等重要研究成果。

圖2.柔性纖維超級電容器模型圖

    研究團隊進一步將纖維光伏技術向纖維儲能器件拓展，設計出了一種由三根纖維構成的新型柔性纖維超級電容器。采用普通鋼筆墨水作為活性材料，獲得了非常可觀的儲能效果。這種獨特的一維超級電容器有望應用到智能織物中，為柔性傳感器、便攜電子設備等供能，對進一步發展自驅動纖維/可編織能源系統具有重要意義。相關成果在《先進材料》（Adv. Mater. doi:10.1002/adma.201202930）在線發表后，迅速受到了廣泛的國際關注。著名科技網站New Scientists 以“Pen ink proves surprise key to powerful supercapacitor”為題撰文進行報道，美國物理學家組織網站Phys.Org也撰文“Researchers find ordinary pen ink useful for building a supercapacitor”進行了專門報道。此外，Gizmodo、Physics Today等眾多知名網站也對相關成果進行了轉載報道。

    以上研究工作得到國家自然科學基金、973項目、教育部以及北京大學的長期支持。