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2021.03.11
太陽能電板很快會透明到足以作為窗戶
太陽能將在未來幾十年內成為主流的發電方式,因為技術的進步和成本的降低愈來愈吸引人們的注意。
其中最令人興奮的是:透明的太陽能電板將徹底改變家用太陽能的使用方式。
目前許多新的電板設計是不透明的,這阻絕了它與房屋日常配備整合為一的可能性。好消息是,正在開發的新一代全透明太陽能電板很快就可以被當作窗戶使用。
「透明太陽能電池的特性可以多元應用於人類技術。」韓國仁川國立大學電氣工程系的Joondong Kim教授說道。他的團隊正在研究全透明電板。
使太陽能電池變得不透明的材料是捕捉陽光並將其轉化為電流的半導體層。金教授和他的同事研究了兩種可用於半導體層的材料,這些材料可以讓可見光通過,並通過環保方式生產,以減少太陽能電池巨大的環境足跡。
其中一種材料是二氧化鈦(TiO2),這是一種無毒的、對環境友善的材料,吸收紫外線的同時,也允許大部分的可見光穿透。另一個是氧化鎳(NiO),可以在較低的工業溫度下生產以製造環保型太陽能電池。
這名韓國研究人員在一項研究中詳細敘述了他們的發現。他們設計了一個由玻璃基板和金屬氧化物電極組成的電池,頂部一個接一個地沉積兩種半導體的薄層,最後添加一層銀奈米線充當另一個電極。
這款電池的功率轉換效率為2.1%,看似很小,但相當良好,因為它僅瞄準光譜的一小部分。科學研究顯示,該款電池具有很高的反應能力,可以在弱光條件下作用。
更棒的是,因為有多達57%的可見光能穿越電池半導體層,使其呈現為相當透明的樣態。進一步的研發將可使電板達到幾近完全透明的程度。
金教授說:「雖然這種創新太陽能電池仍處於起步階段,但我們的研究結果強烈顯現一件事實:透過優化電池的光學和電學性能,進一步改善透明太陽能電板是極為可期的。」
圖片來源:Unsplash