獨(dú)立的微線(xiàn)陣列可實(shí)現(xiàn)靈活的太陽(yáng)能窗口
TSC是新興設(shè)備,結(jié)合了可見(jiàn)透明性和光電轉(zhuǎn)換的優(yōu)點(diǎn)。這種設(shè)備的有價(jià)值的預(yù)期應(yīng)用之一是將它們集成到建筑物,車(chē)輛或便攜式電子設(shè)備中。因此,顏色的感知和柔韌性以及效率都是重要的。當(dāng)前,現(xiàn)有的透明太陽(yáng)能電池主要基于有機(jī)物,染料,鈣鈦礦和非晶硅。但是,這些設(shè)備的著色透明特性或剛性強(qiáng)烈限制了所得TSC在實(shí)際應(yīng)用中的實(shí)用性。
大韓民國(guó)蔚山國(guó)立科學(xué)技術(shù)學(xué)院材料科學(xué)與工程系的科學(xué)家及其同事在《光科學(xué)與應(yīng)用》上發(fā)表的一篇新論文中,開(kāi)發(fā)了具有顏色中性的靈活高效的透明太陽(yáng)能電池?;谇度朐谕该骶酆衔锘|(zhì)中的硅微線(xiàn),他們展示了透明,柔性甚至可拉伸的太陽(yáng)能電池。該獨(dú)立膜成功地用于透明太陽(yáng)能電池的構(gòu)件。在器件的頂部形成n型Si和p型聚合物半導(dǎo)體之間的異質(zhì)結(jié),在器件的底部形成透明導(dǎo)電膜。該透明通過(guò)調(diào)整微線(xiàn)之間的間距,可以將設(shè)備的大約10%調(diào)整為55%。此外,在循環(huán)彎曲試驗(yàn)之后或在彎曲狀態(tài)下,性能得以保持而沒(méi)有顯著降低。表明透明太陽(yáng)能電池具有優(yōu)異的柔韌性。在這項(xiàng)研究中,這種可拉伸且透明的獨(dú)立式微線(xiàn)陣列/聚合物復(fù)合膜有望為未來(lái)的透明太陽(yáng)能電池帶來(lái)希望。
透明太陽(yáng)能電池在能量產(chǎn)生和光吸收之間不可避免地要取舍。因此,基于透明太陽(yáng)能電池的標(biāo)準(zhǔn),在實(shí)現(xiàn)透明性方面不可避免地要折衷效率。這使得透明太陽(yáng)能電池難以獲得高性能。為了克服這個(gè)問(wèn)題,這些科學(xué)家提出了他們的戰(zhàn)略,以獲得高性能的透明太陽(yáng)能電池。
“基本上,太陽(yáng)能電池可以從吸收的光中產(chǎn)生電能。因此,要獲得高性能并保持透明度是非常具有挑戰(zhàn)性的。我們揭示了硅微線(xiàn)陣列內(nèi)部的吸收機(jī)制,并開(kāi)發(fā)了可以控制路徑的新型微線(xiàn)形態(tài)。結(jié)果,我們成功地增強(qiáng)了光吸收,這有助于透明太陽(yáng)能電池中的光生電流保持透明。”
“基于具有先進(jìn)的光吸收技術(shù)的獨(dú)立式薄膜的透明太陽(yáng)能電池,其功率轉(zhuǎn)換效率超過(guò)可見(jiàn)透明性的8%至10%,可與基于有機(jī)物的最新中性色透明太陽(yáng)能電池相媲美和鈣鈦礦。”
“此外,這些設(shè)備基于已經(jīng)過(guò)審查的硅晶片,并已在硅太陽(yáng)能電池市場(chǎng)中廣泛使用。因此,這種堅(jiān)固,超輕且靈活的平臺(tái)是可行的,并有望作為將來(lái)在實(shí)際應(yīng)用中實(shí)現(xiàn)商業(yè)化的透明太陽(yáng)能電池”,科學(xué)家預(yù)測(cè)。
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