韓國研發可伸縮無色太陽能電池 可嵌入汽車玻璃和柔性設備

據外媒報道，韓國蔚山國家科學技術研究院（UNIST）的研究人員研發了一款可伸縮無色太陽能電池，轉換效率可達8%，經過數十次彎曲探測后，性能仍可保持在95%左右。此外，該款電池可用于建筑物、汽車玻璃和便攜式電子設備。

透亮太陽能電池（TSC）是一種新型設備，兼具透亮性和光電轉換的優勢，有望使用于便攜式電子設備、車輛或建筑物中。因此，非得考慮到靈活性、顏色感知以及效率等因素。現有TSC電池大多基于鈣鈦礦、有機物、非晶硅和染料，但是，材料剛性或著色透亮性在很大程度上限制其使用。

研究人員以集成到透亮聚合物基質中的硅微線為基礎，有效利用獨立薄膜打造透亮太陽能電池。在電池底部設置透亮導電膜；并在設備頂部，使p型聚合物半導體和n型硅之間形成異質結。通過調整微線之間的距離，來調整設備透亮度，約莫在10%到55%之間。

依據探測，在彎曲狀態下或經過循環彎曲實驗之后，電池性能保持不變，未出現分明下降。這聲明TSC電池具有卓越的靈活性。在這項研究中，透亮、可拉伸的獨立微線陣列/聚合物復合膜，為將來開發TSC電池奠定基礎。

但是，在標準TSC電池中，為了實現透亮性，必然要犧牲效率，難以獲得高性能。為知道決這一問題，研究人員提出一種新辦法。研究人員表示，太陽能電池基本上通過吸收光來發電。因此，要怎么樣保持電池透亮度，同時實現高性能，這一問題非常具有挑戰性。他們發現了硅微線陣列內部的吸收機理，并開發出能夠控制光路的新型微線形貌。“結果，我們成功提升光吸收能力。在透亮太陽能電池中，這有助于萌生光生電流，保持電池透亮性。”

這種透亮太陽能電池，采用基于先進光吸收技術的獨立薄膜材料制成，在10%的可見透亮度下，功率轉換效率可達8%以上，可與目前最先進的基于有機和鈣鈦礦的中性色透亮太陽能電池相媲美。研究人員表示：“這些設備基于硅晶圓。在硅太陽能電池市場，硅晶圓已經得到廣泛的使用。因此，這種堅固、超輕、靈活的平臺，具有可行性，將來有望投入實際使用，成為商業化透亮太陽能電池。”

有機太陽能是由有機聚合物或染料制成，由于不需要高能耗真空設備，制程以溶液涂布印刷為主，因此制造成本相對低，具有低能耗、低成本與低碳三低優點，且依據不同化學配方與制程，還能讓窗戶吸收不同波段的光、整透光度，或是制備成可撓模塊，不僅有機會集成在汽車、建筑上，也可以與穿戴式設備結合，擁有神奇且優點的利基市場。

因此雖然有機太陽能還沒有達到大規模商業化，但不少廠商看好其將來發展，正努力研發中。

美國創業公司UbiquitousEnergy先前也聲稱自家的透亮有機太陽能電池已獲第三方試驗室NewportCorporation認證，轉換效率達9.8%，可吸收紫外光與近紅外光，目前打算先集成到房屋窗戶上，更已經在加州總部裝設面積達9平方米的透亮太陽能窗戶。

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