財聯社（上海，編輯 黃君芝）訊，透明太陽能電池並不是什麼新鮮的概念，但由於其半導體層的材料問題，這一概念遲遲難以轉化為實踐。不過近日，韓國仁川國立大學的科學家通過將兩種潛在的半導體材料相結合（二氧化鈦和氧化鎳），研發出了一種高效且透明的太陽能電池。
近年來，隨著全球各國愈發關注氣候問題、加速脫碳進程，太陽能電池也越來越受歡迎。不過，現有的太陽能電池都是不透明的，所以只能局限在屋頂和專門的太陽能發電廠中使用，無法得到更廣泛的應用，例如融入到日常產品中。
那麼，如果下一代太陽能電池是完全透明的，是否可以集成到窗戶、建築物，甚至手機屏幕上呢？韓國仁川國立大學電氣工程系的Joondong Kim教授表示，「透明光伏電池的獨特特性可以在人類技術上有各種各樣的應用。」
目前，導致太陽能電池不透明的原因主要是半導體層的材料，這些材料負責捕捉光並將其轉化為電流。因此，研究人員研究了兩種潛在的半導體材料，這兩種材料因其理想的特性，很早就被發現了。
第一種是二氧化鈦（TiO2），這是一種已經廣泛用於製造太陽能電池的著名半導體。除了優異的電氣性能外，TiO2還是一種環保無毒的材料。這種材料可以吸收紫外線，同時讓大部分可見光通過。第二種材料是氧化鎳（NiO），這是另一種已知具有高光學透明度的半導體。由於鎳是地球上儲量豐富的元素之一，而且其氧化物很容易在工業低溫下製造，因此NiO也是製造環保電池的好材料。
具體而言，上述太陽能電池由玻璃基板和金屬氧化物電極組成，研究人員在玻璃基板上沉積了半導體的薄層（先是TiO2，然後是NiO），最後塗上銀納米線，作為電池中的另一個電極。他們進行了多項測試，以評估該器件對光的吸收率和透射率，以及其作為太陽能電池的有效性。
據研究，該電池的轉換效率為2.1%，鑑於它只針對一小部分光譜，因此還算不錯。該電池的反應也很靈敏，在低光照條件下也能工作。此外，有超過57%的可見光能透過電池層，使電池具有透明的一面。在實驗的最後部分，研究人員還展示了該裝置如何為小型電機供電。
儘管這種創新的太陽能電池還處於非常初級的階段，但上述研究結果表明，通過優化電池的光學和電學特性，透明光伏電池是有可能實現的。