鉅大LARGE | 點擊量：399次 | 2023年07月11日
科學家開發(fā)超薄金屬電極的半透明太陽能電池 可達到19.8%的效率
一個國際科學家團隊說，開發(fā)新的超薄金屬電極使研究人員能夠創(chuàng)造出半透明的過氧化物太陽能電池，這種電池效率很高，可以與傳統(tǒng)的硅電池耦合，大大提升兩種設備的性能。這項研究代表著向開發(fā)完全透明的太陽能電池邁出了一步。
賓夕法尼亞州立大學材料科學與工程系助理研究教授、該研究的共同作者王凱說："透明太陽能電池有朝一日可以在家庭和辦公大樓的窗戶上找到一席之地，用本來會被浪費的陽光發(fā)電。這是一大步--我們終于成功地制造出了高效的半透明太陽能電池。"
傳統(tǒng)的太陽能電池是由硅制成的，但科學家們認為，在創(chuàng)造更高效的太陽能電池的過程中，他們正在接近該技術的極限?？茖W家們說，過氧化物電池提供了一個有希望的替代方案，將它們堆疊在傳統(tǒng)電池之上可以創(chuàng)造出更高效的串聯(lián)設備。
賓夕法尼亞州立大學負責研究的副校長和材料科學與工程教授ShashankPriya說："我們已經(jīng)證明我們可以用非常薄的、幾乎只有幾個原子層的金來制作電極。薄金層具有很高的導電性，同時它不會干擾電池吸收陽光的能力。"
該團隊開發(fā)的過氧化物太陽能電池達到了19.8%的效率，這是一個半透明電池的記錄。而當與傳統(tǒng)的硅太陽能電池結合時，該串聯(lián)裝置達到了28.3%的效率，高于單獨的硅電池的23.3%?？茖W家們在《納米能源》雜志上報告了他們的發(fā)現(xiàn)。
符合Exic IIB T4 Gc防爆標準
充電溫度：0~45℃
-放電溫度：-40~+55℃
-40℃最大放電倍率：1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
普里亞說："5%的效率提高是巨大的，這基本上意味著你為每平方米的太陽能電池材料多轉換了大約50瓦的太陽光。太陽能農(nóng)場可以由成千上萬的模塊組成，所以這加起來就是大量的電力，這是一個很大的突破。"
科學家們說，在以前的研究中，超薄金膜作為包晶石太陽能電池的透明電極顯示出了前景，但在創(chuàng)造一個均勻的層方面存在問題，導致導電性差。
研究小組發(fā)現(xiàn)，作為種子層的鉻允許金在上面形成一個具有良好導電性能的連續(xù)超薄層。
賓夕法尼亞州立大學材料科學與工程系助理研究教授DongYang說："通常情況下，如果你生長一個像金這樣的薄層，納米顆粒會耦合在一起，像小島一樣聚集在一起。"鉻具有很大的表面能，為金在上面生長提供了一個很好的地方，它實際上允許金形成一個連續(xù)的薄膜。"
過氧化物太陽能電池由五層組成，其他被測試為透明電極的材料損壞或退化了的電池層?？茖W家們說，在實驗室測試中，用金電極制成的太陽能電池是穩(wěn)定的，并在一段時間內保持高效率。
楊說："基于透明電極的串聯(lián)電池架構設計的這一突破，為過渡到過氧化物和串聯(lián)太陽能電池提供了一條有效的途徑。"
