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新研究发现在不透明的太阳能电池上打孔会使其透明

2019-12-12 09:10  浏览:  

澳门新浦京8455com网获悉:近日,韩国研究人员发现了一种有效且低价的方法,可以将太阳能电池从不透明转变为透明。现有透明太阳能电池往往具有偏红色的色调和较低的效率,但通过在晶体硅晶片上打一个直径大约100μm(相当于一根头发丝大小的)的孔,它可以使光通过而不会变色。这些孔洞被巧妙地隔开,因此人眼无法“看到”这个孔。这项研究发表在12月11日的《焦耳》杂志上。

用天然不透明的晶体硅制造透明太阳能电池是太阳能领域最具挑战性的问题之一。大多数太阳能电池牺牲了它们的透明度来最大化它们的效率。市场上最好的太阳能电池的效率超过20%。研究小组开发的透明中性色太阳能电池长期稳定,高功率转换效率为12.2%。

蔚山国立科学技术研究院(UNIST)的关永雄(Kwanyong Seo)说:“我的团队成员得出结论,晶体硅是开发玻璃状,高效,高稳定性和中性色太阳能电池的最佳材料。”关永雄与韩国大学的Seungwoo Lee一起是该论文的共同资深编辑。“一开始,这对大家所有人来说都是一个疯狂的想法。问题在于晶体硅是不透明的,因此在大家之前,没有人试图制造具有中性色的透明晶体硅。”

关永雄说,透明太阳能电池是将窗户变成太阳能电池板的理想材料。他说:“目前的太阳能电池需要空间,而地面上或在屋顶上就有足够的空间。但是目前屋顶面积和窗户面积相比却越来越小。”

此外,大多数窗户是垂直放置的,这会导致光线以低角度照射窗户。当受到低角度的光线照射时,传统电池中的电流下降近30%,而透明太阳能电池的电流下降不到4%,从而使其能够更有效地利用太阳能。

关永雄说:“大家想更换当前的窗户,但是需要克服许多事情,例如法律法规。大家还需要具有机械稳定性和强度,才能使用大家的设备来替换当前建筑物中的窗户。”

然而,透明晶体硅的商业化前景广阔。除了对晶片进行构图外,其制造过程类似于工业上的常规太阳能电池。该团队的下一步是将设备扩大到25平方厘米(3.88平方英寸),并将效率提高到15%。

关永雄说:“硅基板是半导体行业中非常流行的材料,大家相信,这种愿景可以应用于许多不同的应用,例如透明电子产品。它也可以应用于作为能源的移动设备。”

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