能源界網(wǎng)獲悉：近日，韓國(guó)研究人員發(fā)現(xiàn)了一種有效且廉價(jià)的方法，可以將太陽(yáng)能電池從不透明轉(zhuǎn)變?yōu)橥该鳌，F(xiàn)有透明太陽(yáng)能電池往往具有偏紅色的色調(diào)和較低的效率,但通過(guò)在晶體硅晶片上打一個(gè)直徑大約100μm(相當(dāng)于一根頭發(fā)絲大小的)的孔,它可以使光通過(guò)而不會(huì)變色。這些孔洞被巧妙地隔開(kāi)，因此人眼無(wú)法“看到”這個(gè)孔。這項(xiàng)研究發(fā)表在12月11日的《焦耳》雜志上。
用天然不透明的晶體硅制造透明太陽(yáng)能電池是太陽(yáng)能領(lǐng)域最具挑戰(zhàn)性的問(wèn)題之一。大多數(shù)太陽(yáng)能電池犧牲了它們的透明度來(lái)最大化它們的效率。市場(chǎng)上最好的太陽(yáng)能電池的效率超過(guò)20%。研究小組開(kāi)發(fā)的透明中性色太陽(yáng)能電池長(zhǎng)期穩(wěn)定，高功率轉(zhuǎn)換效率為12.2%。
蔚山國(guó)立科學(xué)技術(shù)研究院(UNIST)的關(guān)永雄（Kwanyong Seo）說(shuō)：“我的團(tuán)隊(duì)成員得出結(jié)論，晶體硅是開(kāi)發(fā)玻璃狀，高效，高穩(wěn)定性和中性色太陽(yáng)能電池的最佳材料。”關(guān)永雄與韓國(guó)大學(xué)的Seungwoo Lee一起是該論文的共同資深作者。“一開(kāi)始，這對(duì)我們所有人來(lái)說(shuō)都是一個(gè)瘋狂的想法。問(wèn)題在于晶體硅是不透明的，因此在我們之前，沒(méi)有人試圖制造具有中性色的透明晶體硅。”
關(guān)永雄說(shuō)，透明太陽(yáng)能電池是將窗戶變成太陽(yáng)能電池板的理想材料。他說(shuō)：“目前的太陽(yáng)能電池需要空間，而地面上或在屋頂上就有足夠的空間。但是目前屋頂面積和窗戶面積相比卻越來(lái)越小。”
此外，大多數(shù)窗戶是垂直放置的，這會(huì)導(dǎo)致光線以低角度照射窗戶。當(dāng)受到低角度的光線照射時(shí)，傳統(tǒng)電池中的電流下降近30%，而透明太陽(yáng)能電池的電流下降不到4%，從而使其能夠更有效地利用太陽(yáng)能。
關(guān)永雄說(shuō)：“我們想更換當(dāng)前的窗戶，但是需要克服許多事情，例如法律法規(guī)。我們還需要具有機(jī)械穩(wěn)定性和強(qiáng)度，才能使用我們的設(shè)備來(lái)替換當(dāng)前建筑物中的窗戶。”
然而，透明晶體硅的商業(yè)化前景廣闊。除了對(duì)晶片進(jìn)行構(gòu)圖外，其制造過(guò)程類似于工業(yè)上的常規(guī)太陽(yáng)能電池。該團(tuán)隊(duì)的下一步是將設(shè)備擴(kuò)大到25平方厘米(3.88平方英寸)，并將效率提高到15%。
關(guān)永雄說(shuō)：“硅基板是半導(dǎo)體行業(yè)中非常流行的材料，我們相信，這種愿景可以應(yīng)用于許多不同的應(yīng)用，例如透明電子產(chǎn)品。它也可以應(yīng)用于作為能源的移動(dòng)設(shè)備。”
