記者 | 徐寧1
半透明太陽能電池研究取得了突破，未來你家的窗戶也能發電了。
據《Nano Energy》雜誌4月22日消息，澳大利亞ARC激子科學中心和莫納什大學（Monash University）教授傑克·傑森（Jacek Jasieniak）帶領的研究團隊，研製出了半透明的鈣鈦礦太陽能電池。
這種電池在產生電能的同時，還可以讓光通過。目前，該研究團隊正在探索如何將這項新技術與澳大利亞最大的玻璃製造商Viridian Glass的商用產品結合起來。
若把這一太陽能電池板嵌入窗戶，窗戶即可改造成為一個自主發電機。這將給電力、建築、城市規劃等行業帶來革命性的變化。
據外媒工程網（The Engineer）報導，該鈣鈦礦太陽能電池窗戶的顏色與市場上的玻璃窗一樣，每平方米一天約能產生140瓦左右的電能。
這意味著，兩平方米鈣鈦礦太陽能電池窗戶產生的電量，與一塊標準的屋頂光伏板一樣多。
工程網報導稱，傑克教授表示，目前標準屋頂光伏組件的電能轉換效率在15%-20%之間，這種鈣鈦礦太陽能電池的轉換效率為17%，但它能透射10%以上的入射光。
半透明鈣鈦礦太陽能電池。圖片來源：莫納什大學鈣鈦礦是指一類陶瓷氧化物。鈣鈦礦複合氧化物具有獨特的晶體結構，廣泛應用在固體燃料電池、固體電解質、傳感器、高溫加熱材料等諸多領域。
2009年，日本桐蔭橫濱大學教授宮坂力首次將鈣鈦礦材料碘化鉛甲胺和溴化鉛甲胺作為新型光敏化劑，製備出第一個鈣鈦礦太陽能電池。
隨著太陽能電池的不斷發展，半透明的鈣鈦礦太陽能電池成為科學家們重點研究的方向之一。
此前，半透明的鈣鈦礦太陽能電池產品通常存在效率低、不穩定、成本高等缺陷。
這是因為常用的鈣鈦礦太陽能電池組件，多採用一種叫做Spiro-OMeTAD的材料來作為空穴傳輸材料。這一材料使用時間較長後，會形成一種水性塗層，從而影響電池的穩定性。
鈣鈦礦太陽能電池。圖片來源：谷歌圖片傑克帶領的研究團隊則採用了一種可以製成聚合物的有機半導體，來代替傳統的空穴傳輸材料，從而解決了上述問題。
工程網報導稱，該項目的研究人員張秋雨（Jae Choul Yu）博士稱，這是一個重大的科學進步，但預計這項技術距離商業化和規模化應用還需要十年的時間。
張秋雨表示，下一步，研究人員準備將鈣鈦礦太陽能電池和普通光伏電池組件進行串聯，即把鈣鈦礦太陽能電池作為底層，普通光伏電池組件作為頂層，以進一步提高電池的電能轉換效率。
除了用於製造窗戶，半透明的太陽能電池還能用於建造溫室大棚。
據工程網報導，北卡羅萊納州立大學（North Carolina State University）研究人員發明的一款有機半透明太陽能電池（OSC），可以只吸收特定波長的光。
採用有機半透明太陽能電池的溫室模型。圖片來源：北卡羅萊納州立大學該項目研究人員布倫丹·奧康納（Brendan O』Connor）表示，這是建造溫室大棚屋頂的理想材料，因為它可以讓植物所需的大部分光線通過，以進行光合作用，同時又能利用太陽能進行發電，創造溫室所需的能量。
經研究人員測試，在陽光明媚的亞利桑那州，有機半透明太陽能電池僅阻擋了植物10%所需的光線，就能收穫足夠的能量來滿足溫室所需的能源。
去年12月，來自韓國的研究團隊也發明了一種有效且廉價的方法，可以使矽晶片太陽能電池變得半透明。
半透明矽晶片太陽能電池。圖片來源：蔚山國家科學技術研究所據《科學日報》（Science Daily）報導，蔚山國家科學技術研究所（UNIST）徐光勇（Kwanyong Seo）與韓國大學的李承宇（Seungwoo Lee），在太陽能電池板上鑽出一堆小小的孔。
這些小孔直徑約100微米，且空間的間距小於人眼的最小角度解析度，即人用肉眼並不能直接看到這些小孔。經過特定的排列組合，光可以穿過這些小孔。
經測試，這一半透明的矽晶片太陽能電池，可以穿透約20%的光，電能轉換效率達12.2%。