我們現(xiàn)在看不到無人機被廣泛使用的原因之一是，大多數(shù)無人機在電池耗盡之前只能飛行大約 30 分鐘。這意味著它們通常只能進行單程 15 分鐘的往返飛行--從基地到目的地再返回。一種替代方案是讓無人機根據(jù)需要停在指定路線上的充電站，但這些充電站仍需建造、供電和維護。此外，無人機還將被限制按照包含充電站的飛行路線飛行。

有朝一日，多旋翼無人機可以在外出時為電池充電，而不必返回充電站。它們可以通過機載超薄太陽能電池充電，這種電池已經(jīng)在一架小型四旋翼無人機上成功進行了測試。這就是新型太陽能電池的用武之地。

這種輕質(zhì)柔性電池由科學(xué)家們創(chuàng)造，由一種被稱為鈣鈦礦的材料制成，厚度不到 2.5 微米，僅為人類頭發(fā)寬度的 1/20。重要的是，它們將太陽光轉(zhuǎn)化為電能的效率高達 20.1%，而且每克輸出功率高達 44 瓦。在對該技術(shù)進行概念驗證測試時，科學(xué)家們將一個由 24 個電池組成的環(huán)形陣列安裝在市售的 CX10 微型四旋翼飛行器上，該飛行器被命名為"太陽能跳躍者"。該陣列僅占增強型飛機總重量的 1/25，而電池本身僅占 1/400。

在一系列室內(nèi)試驗中（在模擬陽光的人造光源下進行），無人機反復(fù)在半油門狀態(tài)下懸停 10 秒鐘，然后降落并充電 30 分鐘。它成功地完成了六次這樣背靠背的"充電-飛行-充電"循環(huán)，可以想象，它可以無限期地進行這樣的循環(huán)。

在另一系列實驗中，太陽能跳躍器再次以半油門狀態(tài)懸停，但這次是讓它一直懸停到電池耗盡。這些測試同時在連接和不連接太陽能電池陣列的情況下進行。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，連接太陽能電池陣后，飛行時間延長了約 6%。這并不是一個很大的數(shù)字，但話又說回來，這項技術(shù)的目的更多是讓無人機在有陽光的地方停下來充電，而不是讓它們在飛行中充電。此外，科學(xué)家們還指出，如果無人機本身經(jīng)過改裝，能效更高，這個數(shù)字還會更大。在目前的版本中，如果關(guān)閉所有電氣功能，太陽能料斗需要 1 小時 35 分鐘才能通過太陽能電池從空載完全充滿電

當然，除了為無人機充電之外，這項技術(shù)還可以有其他用途。超薄、輕質(zhì)太陽能電池不僅在徹底改變航空航天業(yè)的能源生產(chǎn)方式方面具有巨大潛力，而且包括可穿戴電子設(shè)備和物聯(lián)網(wǎng)在內(nèi)的廣泛應(yīng)用也能從這項新技術(shù)中受益。重量輕、適應(yīng)性強、效率高的光伏技術(shù)是開發(fā)下一代自給自足能源系統(tǒng)的關(guān)鍵。