“透明太阳能电池”将我们带入个性化能源的新时代

今天,迫在眉睫的气候变化危机要求从传统使用的化石燃料转向高效的绿色能源。这使得研究人员开始研究 “个性化能源 “的概念,这将使现场发电成为可能。例如,太阳能电池有可能被集成到窗户、汽车、手机屏幕和其他日常产品中。但要做到这一点,太阳能电池板的方便性和透明性很重要。为此,科学家们最近开发出了 “透明光伏”(TPV)设备–传统太阳能电池的透明太阳能电池版本。与传统的深色、不透明的太阳能电池(吸收可见光)不同,TPV利用的是属于紫外线(UV)范围的 “不可见 “光。

传统的太阳能电池可以是 “湿式”(溶液型)或 “干式”(由金属氧化物半导体组成)。其中,干式太阳能电池比湿式太阳能电池稍有优势:它们更可靠、更环保、更经济。此外,金属氧化物非常适合利用紫外光。然而,尽管如此,金属氧化物TPV的潜力直到现在还没有被充分挖掘出来。

为此,韩国仁川国立大学的研究人员提出了一种基于金属氧化物的透明太阳能电池TPV装置的创新设计。他们在两个透明的金属氧化物半导体之间插入了一层超薄的硅(Si),目的是开发一种高效的TPV透明太阳能电池器件。这些研究结果发表在《纳米能源》(Nano Energy)上的一项研究中,该研究报告于2020年8月10日在线发表(比预定的2020年12月号最终发表的时间提前)。领导这项研究的Joondong Kim教授解释说:”我们的目的是设计一种高产能的透明太阳能电池,通过在氧化锌和氧化镍之间嵌入一层超薄的非晶硅薄膜。”

“透明太阳能电池”将我们带入个性化能源的新时代
科学家一直在开发透明太阳能电池,这些太阳能电池可能很快会在各种设备中使用,包括建筑物,车辆,手机和传感器。

这种由Si薄膜组成的新颖设计有三大优势。首先,它允许利用较长波长的光。第二,它可以实现高效的光子收集。第三,它允许带电粒子更快地传输到电极。此外,该设计即使在低光照情况下(例如,在阴天或雨天)也有可能产生电力。科学家们通过使用它来操作风扇的直流电机,进一步证实了该装置的发电能力。科学家使用硅薄膜设计新颖的透明太阳能电池,具有高效的发电能力。获取更多前沿科技信息访问:https://byteclicks.com

基于这些发现,研究团队乐观地认为,这种新的TPV设计很快就能在现实生活中得到应用。至于潜在的应用,有很多,正如Kim教授所解释的那样,”我们希望将我们的TPV设计的用途扩展到各种材料上,从玻璃建筑到电动汽车、智能手机和传感器等移动设备。” 不仅如此,该团队还很高兴通过使用创新材料(例如2D半导体,金属氧化物的纳米晶体和硫化物半导体)将设计提高到一个新的水平。正如Kim教授总结的那样:”我们的研究对于可持续的绿色未来至关重要–尤其是要使清洁能源系统的碳足迹降至最低。”

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