韓國開發透明太陽能電池 利用不可見光

2020-11-24 騰訊網

蓋世汽車訊 作為一種清潔能源，太陽能顯示出巨大的潛力。據外媒報導，韓國科學家創新設計高功率透明太陽能電池，推動實現離網生活，構建可持續綠色未來。

（圖片來源：techxplore）

隨著氣候變化危機不斷加劇，從傳統化石燃料轉向高效綠色能源已經迫在眉睫。這促使研究人員考慮「個性化能源」概念，發展現場發電，例如將太陽能電池納入窗戶、車輛、手機屏幕和其它日常用品。要做到這一點，太陽能電池板的方便性和透明度非常重要。科學家最近開發出「透明光伏」(TPV)裝置，即傳統太陽能電池的透明版本。與傳統深色、不透明太陽能電池(吸收可見光)不同，TPV可以利用紫外線中的「不可見」光。

傳統太陽能電池可以是「溼電池」(以溶液為主)，也可以是「乾電池」(由金屬氧化物半導體構成)。乾式太陽能電池相對略有優勢：更可靠、更環保、更具成本效益，而且金屬氧化物很適合利用紫外光。到目前為止，金屬氧化物TPV的潛力尚未得到充分開發。

韓國仁川國立大學（Incheon National University）研究人員提出一種基於金屬氧化物的TPV設備的創新設計，在兩個透明金屬氧化物半導體之間插入一層非常薄的矽，以開發高效TPV設備。研究負責人Joondong Kim教授表示：「我們的目標是通過在氧化鋅和氧化鎳之間嵌入一層非晶態矽超薄膜，製造出一種高功率透明太陽能電池。」

這項設計主要有三個優點。首先，允許使用波長更長的光；其次，可以有效收集光子；第三，帶電粒子能更快地傳輸到電極。此外，即使在陰天或雨天等光線不足的情況下，也有可能產生電能。科學家們利用該裝置來操作一個風扇的直流電機，從而進一步證實其發電能力。

研究小組認為，這一設計有望在現實生活中儘快得到應用。Kim教授表示：「我們希望將我們的TPV設計應用於各種材料，如玻璃建築物，以及電動汽車、智慧型手機和傳感器等行動裝置。」另外，該團隊希望利用創新材料，如2D半導體、金屬氧化物納米晶體和硫化物半導體，將其設計提高到新的水平。

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