新型柔性透明太阳能电池可用于建筑物,车辆和便携式电子产品

时间:2019-12-16 08:08 来源:seo 作者:杏鑫 点击量:

  

新型柔性透明太阳能电池可用于建筑物,车辆和便携式电子产品

 

  独立的微线阵列可实现灵活的太阳能窗户

  TSC是新兴设备,结合了可见透明性和光电转换的优点。这种设备的有价值的预期应用之一是将它们集成到建筑物,车辆或便携式电子设备中。因此,色彩感知和柔韧性以及效率都很重要。当前,现有的透明太阳能电池主要基于有机物,染料,钙钛矿和非晶硅。但是,这些设备的彩色透明特性或刚性极大地限制了所得TSC在实际应用中的实用性。

  在《光科学与应用》上发表的一篇新论文中韩国蔚山国立科学技术学院材料科学与工程系的科学家,同事及其同事开发了具有颜色中性的灵活高效的透明太阳能电池。基于嵌入在透明聚合物基质中的硅微线,他们展示了透明,柔性甚至可拉伸的太阳能电池。这种独立的薄膜已成功用于透明太阳能电池的构件。在器件的顶部形成n型Si和p型聚合物半导体之间的异质结,在器件的底部形成透明导电膜。通过调整微线之间的间距,可以将设备的透明度从〜10%调整为55%。而且,在循环弯曲试验之后或在弯曲状态下,性能得以保持,而没有明显降低。表明透明太阳能电池具有优异的柔韧性。在这项研究中,这种可拉伸且透明的独立式微线阵列/聚合物复合材料薄膜有望用于未来的透明太阳能电池。

  透明太阳能电池在能量产生和光吸收之间不可避免地要取舍。因此,基于透明太阳能电池的标准,不可避免地要折衷实现透明性的效率。这使得透明太阳能电池难以获得高性能。克服了这个问题,这些科学家提出了获得高性能透明太阳能电池的策略:

  “基本上,太阳能电池可以从吸收的光中产生电能。因此,在保持透明性的同时获得高性能是非常具有挑战性的。我们揭示了硅微线阵列内部的吸收机理,并开发了可以控制光路的新型微线形态。结果,我们成功地增强了光吸收能力,这有助于保持透明性的透明太阳能电池中的光生电流。”

  “基于具有先进的光吸收技术的独立式薄膜的透明太阳能电池在可见透明性为10%时显示出超过8%的功率转换效率,这与基于现有技术的最新中性色透明太阳能电池相当有机物和钙钛矿”,他们补充道。

  “此外,这些器件基于已经过验证的硅晶片,并已广泛应用于硅太阳能电池市场。因此,这种坚固,超轻且灵活的平台是可行的,并有望作为将来在商业上实际应用的商业化透明太阳能电池。”科学家预测。

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