【前沿】科学家研发出半透明太阳能电池
作者:亚博全站官网登录 发布时间:2021-12-05 01:13
本文摘要:科学家们研发出有了具备高功率切换效率的半透明钙钛矿太阳能电池,而且该电池还可以在传播红外线的时候隔绝红外线,这毫无疑问让未来设想中的太阳能窗户离我们更加将近一步。 出于艺术效果和成本考虑到,现代建筑学家们都讨厌用玻璃来修筑建筑外部。而科学家们则更进一步,期望需要借此机会取得太阳能。 早已有科学家开始探寻如何将太阳能材料制成半透明或半透明来代替玻璃,但就目前来看这还是一项很艰难的任务,因为太阳能电池如果变为半透明的,那么它能量切换效率就不会大大降低。

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科学家们研发出有了具备高功率切换效率的半透明钙钛矿太阳能电池,而且该电池还可以在传播红外线的时候隔绝红外线,这毫无疑问让未来设想中的太阳能窗户离我们更加将近一步。  出于艺术效果和成本考虑到,现代建筑学家们都讨厌用玻璃来修筑建筑外部。而科学家们则更进一步,期望需要借此机会取得太阳能。

早已有科学家开始探寻如何将太阳能材料制成半透明或半透明来代替玻璃,但就目前来看这还是一项很艰难的任务,因为太阳能电池如果变为半透明的,那么它能量切换效率就不会大大降低。  现在主流的太阳能电池材料都是晶体硅,然而该材料很难制成半透明或半透明状态。

现在科研人员正在研发半透明的太阳能电池,比如有机或者染色敏化材料,但是它们的能量转化成效率太低。钙钛矿是有机无机混合型光伏材料,并且具备更容易生产和低廉的特点。

而在过去的几年里,钙钛矿太阳能电池效率有了大幅提高。  韩国先进设备科学技术研究所电气工程学院教授SeunghyupYoo和成均馆大学化学工程学院的教授Nam-Gyu领导的研究团队用于钙钛矿研发出有半透明的高效太阳能电池。  该团队研发出有高级半透明电极(TTE)对钙钛矿电池的兼容性十分好。

在一般来说情况下,构建半透明太阳能电池的关键是寻找一种与适当光敏电池系统相容的TTE,钙钛矿电池某种程度如此。TTE的明确提出基于多层填充理论,就是如三明治一样将金属薄膜垫在低折射率(低指数)层和界面缓冲器层之间。在钙钛矿太阳能电池中,这种TTE的制取不必须用于任何危害材料。

不像传统的半透明电极不能传输红外线,这种TTE具备传输红外线和光线红外线的双重起到。由这种TTE构成的半透明太阳能电池平均值转化成效率高约13.3%,并可以挡住85.5%的红外线。  该团队指出如果半透明钙钛矿太阳能电池能在实际应用于中减小数倍,那么它们几乎可以应用于太阳能窗户和汽车(不但可以产生电能还能保证对内部环境热量的智能管理),从而可以更为高效地利用太阳能。

  科研人员把半透明电极(TE)设计为填充三层:银薄膜坐落于底部三水解二钼界面层和顶部硫化锌低指数介电层之间。通过指数给定技术,这种三层填充方法可以减少全部红外线在金属薄膜中的透射率。

这种方法本质上跟眼镜上的抗光线涂层技术一样,除了它只有一层金属层。  一般说来,当TE是基于金属薄膜的,那么其薄膜就不会十分厚并享有半透明和可利用红外线等特点。然而,该科研团队使用一种与众不同的方法。他们所制得的银TE比传统金属薄膜更加厚两到三倍,因此,其光线红外线能力更加强劲。

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低折射率的硫化锌层在红外线于TTE中的传播过程中扮演着极其重要的角色,并使其在红外线范围内维持较低折射率。  科研人员过实验证实了半透明钙钛矿太阳能电池具备热镜特性。薄膜吸取光并将太阳能挡住独自,因此薄膜表面温度逆的极高如同持续曝露在灯光底下,但是半透明太阳能电池仍维持加热因为它将太阳热量光线过来。

整个太阳能量光线高达89.6%。  科研人员称之为该项研究的主要贡献是找到半透明电极技术和半透明钙钛矿电极互为兼容并获取一种作为电极更加能充分发挥其创造力的设计方法。而现在的研究容许他们展开更加权利的设计并获取更加多机会可以将这些设计统合到真实世界应用于中,比如,汽车、建筑和房屋。


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