ผ้าเซลล์แสงอาทิตย์หมายถึงสิ่งทอที่มีเซลล์แสงอาทิตย์ (PV) ในตัว ทำให้สามารถผลิตไฟฟ้าได้เมื่อได้รับแสง การบูรณาการนี้สามารถทำได้โดยการฝังเซลล์แสงอาทิตย์ขนาดเล็กไว้ในเส้นใยสิ่งทอ จากนั้นจึงนำไปทอเป็นผ้า หรือโดยการใช้ฟิล์มและสารเคลือบเซลล์แสงอาทิตย์แบบยืดหยุ่นกับสิ่งทอแบบแบน^{[ 2 ]}

เซลล์แสงอาทิตย์แบบซิลิคอนดั้งเดิมมีต้นทุนการผลิตสูง แข็ง และเปราะบาง ในขณะที่เซลล์แสงอาทิตย์แบบฟิล์มบางและเซลล์แสงอาทิตย์ที่ทำจากพอลิเมอร์อินทรีย์ แม้จะมีประสิทธิภาพน้อยกว่า แต่ก็สามารถผลิตได้อย่างรวดเร็วและราคาถูก อีกทั้งยังมีความยืดหยุ่นและสามารถเย็บติดกับผ้าได้

จากบทความในNew Scientist [ ^{3 ] นักวิจัยได้สร้างเซลล์แสงอาทิตย์ในชั้นรอบเส้นใย ทำให้เกิดเซลล์ทรงกระบอกขนาดเล็ก การเก็บพลังงานแสงอาทิตย์จึงไม่จำกัดอยู่แค่บนหลังคาและเสาอีกต่อไป และ}สามารถทำงานได้อย่างเงียบเชียบและไม่เป็นที่สังเกตจากสิ่งของในชีวิตประจำวัน

มีหลายวิธีในการนำเทคโนโลยีพลังงานแสงอาทิตย์มาใช้กับผ้า วิธีที่ง่ายที่สุดคือการผสานแผงโซลาร์เซลล์แบบยืดหยุ่นเข้ากับสิ่งทอ การผสานเส้นใยเป็นวิธีการที่ทันสมัยกว่า โดยวัสดุโฟโตโวลตาอิกจะถูกฝังลงในเส้นใยแต่ละเส้นโดยตรงอย่างราบรื่น จากนั้นเส้นใยที่ออกแบบมาเป็นพิเศษเหล่านี้สามารถนำมาทอ ถัก หรือผสานเข้ากับสิ่งทอ ทำให้เกิดผ้าพลังงานแสงอาทิตย์แบบครบวงจรที่ยังคงความยืดหยุ่น ความทนทาน และความสามารถในการเก็บเกี่ยวพลังงาน วิธีนี้ทำให้มั่นใจได้ว่าผ้าจะยังคงความยืดหยุ่นและการทิ้งตัว ทำให้เหมาะอย่างยิ่งสำหรับการใช้งานที่สวมใส่ได้^{[ 4 ]}

แนวทางอื่นเกี่ยวข้องกับการยึดติดบนพื้นผิว โดยแผงโซลาร์เซลล์แบบยืดหยุ่น เช่น แผงที่ทำจากทองแดงอินเดียมแกลเลียมซีลีไนด์ (CIGS) จะถูกยึดติดเข้ากับชั้นนอกของสิ่งทอ เทคนิคนี้ถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในผลิตภัณฑ์สำหรับผู้บริโภค เช่น กระเป๋าเป้และแจ็คเก็ตพลังงานแสงอาทิตย์^{[ 5 ]}ทำให้ผู้ใช้สามารถใช้ประโยชน์จากพลังงานแสงอาทิตย์ขณะเดินทางได้

แม้ว่าเซลล์แสงอาทิตย์แบบยืดหยุ่นจะมีความอเนกประสงค์มากกว่า แต่โดยทั่วไปแล้วประสิทธิภาพการแปลงพลังงานจะต่ำกว่าเซลล์แสงอาทิตย์แบบซิลิคอนแข็ง ประสิทธิภาพที่ต่ำลงนี้อาจจำกัดปริมาณพลังงานที่ผลิตได้จากผ้าโซลาร์เซลล์ ทำให้มีความสามารถในการแข่งขันน้อยลงในแอปพลิเคชันที่พื้นที่และประสิทธิภาพเป็นสิ่งสำคัญ

ความเสถียรเชิงกลและอายุการใช้งานของผ้าเซลล์แสงอาทิตย์ก็เป็นเรื่องที่น่ากังวลเช่นกัน ความยืดหยุ่นโดยธรรมชาติของสิ่งทอ ร่วมกับความเครียดเชิงกล การสัมผัสกับสิ่งแวดล้อม และการใช้งานซ้ำๆ อาจทำให้วัสดุโฟโตโวลตาอิกเสื่อมสภาพลงเมื่อเวลาผ่านไป^{[ 6 ]}

ความก้าวหน้าล่าสุดในผ้าเซลล์แสงอาทิตย์มุ่งเน้นไปที่การปรับปรุงประสิทธิภาพ ความยืดหยุ่น และเทคนิคการบูรณาการ ในญี่ปุ่นมีการลงทุน 1.5 พันล้านดอลลาร์เพื่อพัฒนาแผงโซลาร์เซลล์เพอร์รอฟสไกต์ที่บางและยืดหยุ่นเป็นพิเศษ แผงเหล่านี้บางกว่าแผงแบบดั้งเดิมถึง 20 เท่า และสามารถนำไปใช้กับพื้นผิวต่างๆ ได้ รวมถึงสิ่งทอ ทำให้เหมาะสำหรับการใช้งานผลิตพลังงานที่หลากหลาย^{[ 7 ]}

ในตลาดผู้บริโภค Anker ได้เปิดตัวร่มชายหาดพลังงานแสงอาทิตย์ Solix ในเดือนมกราคม 2025 ซึ่งมีเซลล์แสงอาทิตย์เพอร์รอฟสไกต์ขั้นสูง เซลล์เหล่านี้ให้กำลังไฟสูงสุด 100 วัตต์ และมีประสิทธิภาพดีขึ้น 30% ในสภาพแสงสว่าง และมีประสิทธิภาพเป็นสองเท่าในสภาพแสงน้อยเมื่อเทียบกับเซลล์แสงอาทิตย์แบบซิลิคอนทั่วไป^{[ 8 ]}

นักวิจัยที่ MIT ได้พัฒนาเทคนิคการผลิตที่ปรับขนาดได้สำหรับการผลิตเซลล์แสงอาทิตย์ที่บางและน้ำหนักเบาเป็นพิเศษซึ่งสามารถรวมเข้ากับพื้นผิวเกือบทุกชนิด รวมถึงผ้า เซลล์เหล่านี้มีน้ำหนักเบากว่าแผงโซลาร์เซลล์แบบดั้งเดิมอย่างมาก ในขณะที่ยังคงสร้างพลังงานได้มาก ทำให้เหมาะสำหรับการใช้งานแบบสวมใส่ได้^{[ 9 ]}

นอกจากนี้ห้องปฏิบัติการฟิสิกส์ประยุกต์ ของ Johns Hopkins ยังเป็นผู้บุกเบิกวิธีการพัฒนาเส้นใยที่ขับเคลื่อนด้วยแบตเตอรี่และพลังงานแสงอาทิตย์ ความก้าวหน้านี้ทำให้สิ่งทอสามารถรวมความสามารถในการเก็บเกี่ยวและจัดเก็บพลังงานได้ ซึ่งปูทางไปสู่อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์แบบสวมใส่ที่ขับเคลื่อนด้วยพลังงานแสงอาทิตย์^{[ 10 ]}

ผ้าเซลล์แสงอาทิตย์มีประโยชน์อย่างยิ่งในสภาพแวดล้อมที่ไม่มีแหล่งพลังงานแบบดั้งเดิม หรือในสถานที่ที่การเคลื่อนย้ายมีความสำคัญ

• การสำรวจอวกาศ:การบูรณาการผ้าพลังงานแสงอาทิตย์เข้ากับชุดอวกาศหรือที่อยู่อาศัยสามารถมอบแหล่งพลังงานที่เชื่อถือได้และเป็นอิสระให้กับนักบินอวกาศสำหรับภารกิจที่ยาวนาน^{[ 11 ]}
• ปฏิบัติการทางทหาร:สิ่งทอที่ใช้พลังงานแสงอาทิตย์สามารถจ่ายพลังงานให้กับอุปกรณ์สื่อสารและอุปกรณ์ที่จำเป็น ช่วยเพิ่มประสิทธิภาพการปฏิบัติงานในพื้นที่ห่างไกล^{[ 12 ]}