科学家尝试用打孔方式让太阳能电池的晶体硅变透明

2020-12-09 20:02:00   来源:网络

      

晶体硅自20世纪50年代以来一直是太阳能电池制造商的首选。与其他同类材料相比,晶体硅具有最高的转换效率和稳定性,但在透明性方面存在缺陷。然而,韩国科学家相信他们已经找到了在晶体硅上钻孔的解决方案。

透明的太阳能电池可以极大地惠及人类的可再生能源,具有多种应用场景,可以替代高楼大厦的窗户、汽车的天窗和智能手机的屏幕。在追求透明度的过程中,科学家们探索了不同的材料和不同的太阳能电池设计,但它们在效率、透明度和长期稳定性上都有一定的牺牲。

但韩国蔚山国立科学研究所和韩国大学的科学家认为,他们的新透明太阳能电池不会达成任何妥协。论文联合资深作者权永瑞说:“我的团队成员经过多项测试后得出结论,晶体硅是开发玻璃状、高效率、高稳定性和中性色太阳能电池的最佳材料。”这个项目对我们大家来说都是一个疯狂的想法。问题是晶体硅不是透明的,所以在我们之前,没有人想制造带有中性色的透明晶体硅。“

seo和他领导的团队在晶体硅上钻了一个小孔,在这方面取得了很大的进展。为了避免此前透明的太阳能电池的红色与其他颜色相协调,在晶体硅上钻了一个人类头发大小的孔,让光线通过。

这些洞是用肉眼看不到的精细图案排列的。在测试中,透明太阳能电池以12.2%的转换效率表现出长期稳定性。这与商用太阳能电池20%-25%的效率仍有很大差距,但与正在研发的透明太阳能电池相比,已经有了显著改善。

研究人员还将这种透明太阳能电池作为窗户的潜在应用场景进行了测试。在测试中,在低角度光线下,一般太阳能电池的电流损耗约为30%。此外,科学家还发现,低角度的光线可以将太阳能电池的电流减少到不到4%。

seo说:“我们希望取代现有的窗户。我们需要克服各种困难,比如法律规定。我们需要机械稳定性和强度来替换建筑物中现有的窗户。”

相关论文发表在《joule.》上。

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