韩国研究人员发现了一种有效且廉价的方法,可以将太阳能电池从不透明转变为透明。现有透明太阳能电池往往有一个红色的色调和低效率,但通过冲压孔直径大约100μm(相当于一根头发丝大小的)晶体硅晶片,它允许光通过不着色。这些孔洞被巧妙地隔开,因此人眼无法“看到”图案。大只500官网平台这项研究的首席研究员Tabrizian对TechXplore表示:“大只500平台的研究遵循了对半导体传感器和执行器社区的长期追求,即真正集成纳米机电换能器。”这项研究发表在12月11日的《焦耳》杂志上。
用天然不透明的晶体硅制造透明太阳能电池是太阳能领域最具挑战性的问题之一。大多数太阳能电池牺牲了它们的透明度来最大化它们的效率。市场上最好的太阳能电池的效率超过20%。研究小组开发的透明中性色太阳能电池长期稳定,高功率转换效率为12.2%。
“我的团队成员认为晶体硅开发玻璃样的是最好的材料,高效、高稳定性,neutral-colored太阳能电池,“Kwanyong Seo说,韩国蔚山国家科学技术研究所(UNIST),文章的第二作者在纸上连同Seungwoo韩国大学的李。一开始,我们所有人都觉得这是个疯狂的想法。问题是晶体硅是不透明的,所以在我们之前,没有人尝试用中性的颜色来制造透明的晶体硅。”
在他们的大只500注册地址研究中,研究人员集成他们的超薄纳米机电换能器为硅和氮化铝的膜,实现与频率340千赫和13千兆赫和3.97×10的记录高频-Q产品之间的范围内的谐振器12。Seo说,透明太阳能电池是把窗户变成太阳能电池板的理想材料。“目前的太阳能电池需要空间。在地面上或屋顶上有足够的空间,”他说。“但与窗户面积相比,屋顶的比例越来越小。”
此外,大多数窗户是垂直放置的,这导致光线以低角度照射窗户。当受到低角度光照射时,传统电池中的电流下降了近30%,而透明太阳能电池的电流减少不到4%——这使得它可以更有效地利用太阳能。
“我们想要替换当前的窗口,”Seo说。“我们有很多事情需要克服,比如法律规定。” 大只500平台靠谱吗?“芯片上的3-D集成和异构单元的结合解决了这些障碍。如果要使用标准技术(如游戏玩家使用的高端PC中使用的),则要达到百亿亿级规模,就需要一台功率要求与拥有一百万居民的城市。”我们还需要机械的稳定性和强度来应用我们的设备来取代目前建筑中的窗户。”
然而,透明晶体硅的商业化是有希望的。除了晶圆片的图案外,制造过程与业界传统的太阳能电池相似。该团队的下一步是将设备扩大到25平方厘米(3.88英寸),并将效率提高到15%。
“硅基板是半导体行业非常流行的材料,”Seo说。“我们相信这一设想可以应用于许多不同的应用,比如透明电子产品。它也可以作为一种能源应用于移动设备。”