在上一个十年，全球的太阳能产业得到了长足发展，光是在美国的平均年增长率就是42%。最新的光伏与材料技术让太阳能发电的方式更多样。除了经典的屋顶太阳能光电板以外，太阳能水压塞、太阳能厨炉、太阳能电热水壶、便携太阳能发电机，都是人所熟知的的太阳能发电应用。

但你听说过太阳能涂漆吗？是的，这个产品门类正如其名，只要在房顶、墙壁、窗板上刷满/喷好/敷齐，这些建筑外表面就能成为可发电的太阳能能源生产器件。

这其实是“建筑整合太阳能/光伏建筑一体化”（英语：Building-integratedphotovoltaics，缩写BIPV）依托新技术的又一呈现。

既有的传统BIPV是用太阳能光伏材料取代天窗、立窗、外墙这些建筑接光面的传统建材，使建筑物本身成为一个大的太阳能电机，而不必用外加方式加装太阳能光电板。这样建筑本身就能部分或全部供应住户的用电，达到最佳的发电率和成本比值。

而太阳能涂漆是此品类的更进一步，不用预制太阳能光电外墙板，让普通建材直接转化成太阳能光伏材料，降低建造的难度与成本。

太阳能涂漆有不直接发电的种类。墨尔本皇家理工大学的研究者曾开发出能通过制造氢气来发电的太阳能涂漆。这种涂漆的特性是它不仅利用阳光也利用空气中的水蒸气，通过捕捉空气中的水蒸气来制造氢气，此涂漆最终达到提供电能的目的。

这种特殊涂漆以特殊比例混合了二硫化钼和二氧化钛的纳米颗粒，敷涂在如墙砖等密布孔腔的建材的表面。

此涂漆渗入材料内部后，二硫化钼能像硅胶干燥剂那样吸收空气中的水分，涵蓄在墙砖表层，同时它的半导体材料性质也能催化水分解。二氧化钛是墙漆、颜料中常用的白色成分，不过经过纳米工程处理后的二氧化钛粒子，其接受阳光照射后产生微弱电流的性质能被显着增强。

如此，刷上这种涂漆后的表面在被阳光照射后自行产生电流，电流通过二硫化钼催化后的导电通道，电解墙砖空腔中被捕捉的水蒸气分子，产生氢气，再被配套的硅凝胶膜提取、搜集、储存，用来作为发电供能的燃料。

此技术虽然抓人眼球，但由于技术实用化的难度与产电流程的低效率，一直未有真正商业化落地。

由多伦多大学的研究者发明，量子点太阳能涂漆一开始是作为能将太阳能电池的发电效率提高11%的技术开发的。此技术也被称为光伏涂漆或胶状量子点光伏。

胶体量子点是数纳米大小的半导体粒子，可以在溶液中合成，这意味着可以像处理涂漆或油墨一般，将粒子快速简单地沉积在大面积的可折叠或硬性基板上。

在低成本和高转换效率的无机太阳能电池板中，胶体量子点负责吸收光的任务。太阳能电池的工作原理是，被阳光照射时，光子撞击光伏材料会产生电荷载子，如此产生的电能等于或大于材料的能隙(bandgap)。

光伏材料中采用量子点，就能藉由调整纳米粒子的大小，可以大幅度地改变能隙大小，达到吸收从不可见光到可见光的更广波长范围光谱、更高效发电的目的。

多伦多大学的研究者更进一步，制作出量子点太阳能涂漆，可以通过单步骤溶液制程简单完成，不需要采取传统的逐层制膜方式来制作太阳能电池板。因为逐层制膜既费时又不经济，最终只有大约1-10%的量子点可被容纳进光电板的薄膜成品中。

这种涂漆的改进处在于研究者发现无机阴离子可以稳定胶体量子点，因此他们直接将产生阴离子的卤化物加到胶体量子点中使其钝化。这些卤化物除了能移除传统光电材料中会困住电子的“陷波状态”、提升太阳能电池组件的转换效率，还能保护量子点组件、避免氧化。

这项技术可为“光伏建筑一体化”、汽车太阳能发电顶棚等的更大规模应用铺路。因为这显著降低了制作太阳能发电元器件的难度和成本、将各种不规则形状的外表面转换成太阳能光电源，还能提升发电效率。

钙钛矿（perovskite）是德国矿物学家古斯塔夫·罗斯（GustavRose）在年，于俄罗斯中部境内的乌拉尔山脉上首次发现岩石样本的，罗斯决定以他心目中最伟大的地质学家列夫·佩罗夫斯基(LevPerovski)的名字来命名这种矿石。

钙钛矿与相似晶体分子结构的化合物材料，同时具备吸光性与电催化性。也就是说钙钛矿类型的材料，能在吸收光线的同时，有转换能量产生、导引电流的性质。这让钙钛矿类材料成为取代硅晶体的太阳能发电材料的热门选项。

谢菲尔德大学的研究者开发了基于钙钛矿的太阳能发电材料，基于液体形式的这种材料可以使用喷涂工艺喷在各种表面上，让这些表面成为太阳能发电板。

因为钙钛矿光吸收剂可以在接近室温的温度下制造，而硅则需要在接近℉的温度下从熔体中生长出来。钙钛矿喷涂出的薄膜厚度也比硅晶片薄约倍，而且与量子点涂漆相似，也只需要喷涂一层，而非传统硅基太阳能电池板一样反复逐层制膜。所以钙钛矿太阳能喷漆能显著地降低原料成本与浪费。

除了位于以色列特拉维夫的“阳光油漆”公司等几个初创企业以外，这些太阳能涂漆仍然在开发中，离广泛商业化的未来尚远。

当然，在可见的将来太阳能涂漆仍有巨大的商业潜力。它比传统太阳能光电板便宜和容易使用。用户只消把漆刷上外表面就行了，除了收集电力需要专业人士安装特殊设备以外，其他步骤不比普通装修复杂。

很多种太阳能涂漆可以被用在屋顶、外墙、门板、窗板上，不过在不远的将来，这些涂漆更可以被刷在汽车顶棚与火车车厢顶上。为了达到清洁能源与日俱增的需求，研究者们正在加紧开发能适用于尽可能多类型的表面的太阳能涂漆。

不过，基于现有表现，太阳能涂漆的发电功率并不如当下的太阳能电池板。已有的实验雏形大都只能将3%-8%的受照射太阳光能转化成电能。这是此技术的最大短处，研究者正在开发提高太阳能涂漆发电能效的新方法，在成功前，此技术的商业化可能还是太小。

与此同时，合理的应用，只有将太阳能涂漆与现有太阳能发电板结合，作为提高现有光电板性能的辅助工具。（本文首发：小猎犬App）