2002年，B.巴普斯^[注]等采用在金属纤维上涂覆活性层的方法制成了纤维状染料敏化太阳电池。2007年，D.L.卡罗尔^[注]等实现了全固态的纤维状聚合物太阳电池。2008年，邹德春等提出了通过两电极缠绕的方式制备纤维状染料敏化太阳电池。2014年，彭慧胜等设计并实现了纤维状钙钛矿太阳电池，大幅度提高了全固态纤维状太阳电池的光电转化效率。纤维状太阳电池具有独特的三维采光特性，无须透明电极，为克服传统三明治结构平板太阳电池在应用形态、电极成本等方面的诸多难题提供了新途径。

纤维状太阳电池主要包括同轴和缠绕两类结构（见图）。对于同轴结构，通常以钛丝或不锈钢丝作为纤维内电极，然后通过电化学阳极氧化法或沾涂法，在其表面生长二氧化钛纳米管或氧化锌纳米晶作为电子传输层，最后涂覆上活性层和纤维外电极而得到。这种结构的优势在于，层层涂覆的方法易于连续化制备。劣势在于，采用涂覆的方法很难控制外电极厚度。外电极过厚会导致透光性变差，降低了光电转化效率；外电极过薄会导致电阻变大，同样会降低光电转化效率。

灰色和蓝色代表两个电极，黄色代表活性层纤维状太阳电池同轴结构（左）和缠绕结构（右）示意图

对于缠绕结构，是由涂覆上活性材料的光阳极纤维与对电极纤维以一定的角度扭曲缠绕而成。这种结构以独立的对电极纤维替代了同轴结构中的外电极，解决了同轴结构难以控制外电极厚度的难题。

根据使用的活性材料不同，纤维状太阳电池主要分为染料敏化太阳电池、钙钛矿太阳电池和聚合物太阳电池。染料敏化太阳电池发展时间最长，光电转换效率已经超过了10%，但是活性材料需要用到液态电解质，电池封装比较困难。另外，在实际应用中，电解液容易泄露或者挥发，导致稳定性和安全性降低。随着钙钛矿太阳电池的迅猛发展，纤维状钙钛矿太阳电池吸引了越来越多人的关注，它可以被制成全固态结构，克服了典型纤维状染料敏化太阳电池面临的一些难题，光电转换效率已经超过了7%。但是，钙钛矿材料普遍含铅，在可穿戴电子设备应用领域可能存在安全性问题，而且器件对水和氧气都很敏感，因此对封装提出了较高的要求。相对而言，纤维状聚合物太阳电池具有全固态结构，可以全溶液涂覆加工，并且材料可选范围广，不含有毒元素。纤维状聚合物太阳电池的光电转换效率还比较低，远低于其平面结构，因此还有较大的提升空间。

纤维状太阳电池具有质轻、柔性、可拉伸等独特性能，非常适合与各种微型电子器件进行集成，也可通过纺织方法编织成发电织物，在柔性电子产品、可穿戴电子设备、智能织物、生物医学等领域都显示了重要的应用前景。