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韓國研究人員制備透明太陽能電池 靈活高效可拉伸

   日期:2020-01-17     來源:第一電動網    評論:0       [ 進入汽車材料社區 ] [ 汽車材料館 ]
核心提示:透明太陽能電池(TSC)是一種新型設備,兼具透明性和光電轉換的優點,有望應用于便攜式電子設備、車輛或建筑物中。因此,必須考慮到靈活性、顏色感知以及效率等因素。現有TSC電池大多基于鈣鈦礦、有機物、非晶硅和染料,但是,材料剛性或著色透明性在很大程度上限制其應用。
   【中國汽車材料網】透明太陽能電池(TSC)是一種新型設備,兼具透明性和光電轉換的優點,有望應用于便攜式電子設備、車輛或建筑物中。因此,必須考慮到靈活性、顏色感知以及效率等因素。現有TSC電池大多基于鈣鈦礦、有機物、非晶硅和染料,但是,材料剛性或著色透明性在很大程度上限制其應用。
  
  據外媒報道,韓國蔚山國立科技大學(UNIST)研究人員,研發出一種透明、靈活高效甚至可拉伸的太陽能電池。研究人員以集成到透明聚合物基質中的硅微線為基礎,有效利用獨立薄膜打造透明太陽能電池。在電池底部設置透明導電膜;并在設備頂部,使p型聚合物半導體和n型硅之間形成異質結。通過調整微線之間的距離,來調整設備透明度,大約在10%到55%之間。
  
  根據測試,在彎曲狀態下或經過循環彎曲試驗之后,電池性能保持不變,未出現明顯下降。這表明TSC電池具有卓越的靈活性。在這項研究中,透明、可拉伸的獨立微線陣列/聚合物復合膜,為未來開發TSC電池奠定基礎。
  
  但是,在標準TSC電池中,為了實現透明性,必然要犧牲效率,難以獲得高性能。為了解決這一問題,研究人員提出一種新方法。研究人員表示,太陽能電池基本上通過吸收光來發電。因此,如何保持電池透明度,同時實現高性能,這一問題非常具有挑戰性。他們發現了硅微線陣列內部的吸收機理,并開發出能夠控制光路的新型微線形貌。“結果,我們成功提升光吸收能力。在透明太陽能電池中,這有助于產生光生電流,保持電池透明性。”
  
  這種透明太陽能電池,采用基于先進光吸收技術的獨立薄膜材料制成,在10%的可見透明度下,功率轉換效率可達8%以上,可與目前最先進的基于有機和鈣鈦礦的中性色透明太陽能電池相媲美。研究人員表示:“這些設備基于硅晶圓。在硅太陽能電池市場,硅晶圓已經得到廣泛的應用。因此,這種堅固、超輕、靈活的平臺,具有可行性,未來有望投入實際應用,成為商業化透明太陽能電池。”
 
 
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