在科技的發(fā)展道路上,離不開能源的助力,特別是再科技飛速發(fā)展的今天,而地球上的能源有限,就需要科研人員不斷開發(fā)新能源,這就再當(dāng)下最需要研發(fā)太陽能的使用。透明太陽能電池(TSC)是一種新型設(shè)備,兼具透明性和光電轉(zhuǎn)換的優(yōu)點(diǎn),有望應(yīng)用于便攜式電子設(shè)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?,F(xiàn)有TSC電池大多基于鈣鈦礦、有機(jī)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(yīng)用。
據(jù)外媒報(bào)道,韓國蔚山國立科技大學(xué)(UNIST)研究人員,研發(fā)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(zhì)中的硅微線為基礎(chǔ),有效利用獨(dú)立薄膜打造透明太陽能電池。在電池底部設(shè)置透明導(dǎo)電膜;并在設(shè)備頂部,使p型聚合物半導(dǎo)體和n型硅之間形成異質(zhì)結(jié)。通過調(diào)整微線之間的距離,來調(diào)整設(shè)備透明度,大約在10%到55%之間。
根據(jù)測試,在彎曲狀態(tài)下或經(jīng)過循環(huán)彎曲試驗(yàn)之后,電池性能保持不變,未出現(xiàn)明顯下降。這表明TSC電池具有卓越的靈活性。在這項(xiàng)研究中,透明、可拉伸的獨(dú)立微線陣列/聚合物復(fù)合膜,為未來開發(fā)TSC電池奠定基礎(chǔ)。
但是,在標(biāo)準(zhǔn)TSC電池中,為了實(shí)現(xiàn)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(fā)電。因此,如何保持電池透明度,同時(shí)實(shí)現(xiàn)高性能,這一問題非常具有挑戰(zhàn)性。他們發(fā)現(xiàn)了硅微線陣列內(nèi)部的吸收機(jī)理,并開發(fā)出能夠控制光路的新型微線形貌?!敖Y(jié)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(chǎn)生光生電流,保持電池透明性?!?/p>
這種透明太陽能電池,采用基于先進(jìn)光吸收技術(shù)的獨(dú)立薄膜材料制成,在10%的可見透明度下,功率轉(zhuǎn)換效率可達(dá)8%以上,可與目前最先進(jìn)的基于有機(jī)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(shè)備基于硅晶圓。在硅太陽能電池市場,硅晶圓已經(jīng)得到廣泛的應(yīng)用。因此,這種堅(jiān)固、超輕、靈活的平臺,具有可行性,未來有望投入實(shí)際應(yīng)用,成為商業(yè)化透明太陽能電池?!毕嘈旁龠^幾年到幾十年,當(dāng)人類利用太陽能的技術(shù)很成熟的時(shí)候,這樣就有了無窮盡的能源供給社會的使用,再當(dāng)下就需要研究者更加努力研究新技術(shù)。