有了這種透明的塑料,窗戶就可以變成太陽能導體發電
2020-12-06 前瞻網有了這種透明的塑料，窗戶就可以變成太陽能導體發電
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在努力改進大觸控螢幕、LED光面板和窗戶紅外太陽能電池的同時，密西根大學的研究人員還使塑料變得導電，並使其變得更加透明。
他們提供了一種方法，通過創建三層防反射表面來幫助其他研究人員找到電導率和透明度之間的最佳平衡點。導電金屬層夾在兩種「電介質」材料之間，使得光可以很容易地通過。這些介電材料會減少塑料和導電金屬層的反射。
領導這項研究的密西根大學電子工程和計算機科學教授Jay Guo說：「我們開發了一種方法，使鍍膜具有高透明度、高導電性、低霧度、優異的柔韌性、易於製作以及與不同表面的良好相容性。」
此前，Guo的團隊已經證明，在塑料板上加一層金屬(一層非常薄的銀)使塑料板導電是可能實現的，其本身會減少大約10%的光透射。
塑料的透光率略低於玻璃，但通過防反射鍍膜就可以提高塑料的透明度。Guo和他的同事、南京科技大學的客座教授Dong Liu意識到，他們可以製造出一種導電的防反射鍍膜。
研究的第一作者Chengang Ji說：「人們理所當然地認為導電層的透光率低於基片，但是我們的研究顯示情況並非如此。」
在這種情況下，研究小組選擇的電介質是氧化鋁和氧化鋅。在靠近光源的一側，氧化鋁反射回光源的光比塑料表面要少;然後是由銀和少量銅組成的金屬層，只有6.5納米厚;然後是幫助引導光進入塑料表面的氧化鋅。一些光仍然會在塑料與空氣接觸的另一邊被反射回來，但總的來說，光的傳輸比只使用塑料要好。透光率為88.4%，而僅塑料的透光率為88.1%。
有了這些理論結果，研究小組預計，其他研究人員也能設計出類似的三明治式柔性高透明導體，這種導體比單用塑料的透光度更高。
Liu說：「我們告訴人們，對於目標電導率來說，電介質-金屬-電介質的導體結構可以變得有多透明。我們還告訴了他們如何逐步實現高透光率。」
方法就是選擇合適的電介質，然後計算出每個電介質的合適厚度，以抑制薄金屬的反射。一般來說，在塑料和金屬之間的材料應具有較高的折射率，而靠近顯示器或光源的材料應具有較低的折射率。
Guo正在繼續推動這項技術的發展，他正在合作一個項目，將太陽能電池中的透明導體安裝在窗戶上，它們可以吸收紅外光並將其轉化為電能，同時留下可見光譜來照亮房間。他還提出大型面板交互式顯示器，以及可以像後窗一樣融化冰的汽車擋風玻璃。
【翻譯/前瞻經濟學人APP資訊組】
參考資料：https://phys.org/news/2020-07-plastic-transparent-adding-electrical.html
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