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半透明的钙钛矿太阳能电池,未来窗户就可以发电

2024-11-02 206


乍看之下很普通的玻璃,其实它是半透明的钙钛矿太阳能电池。

目前常见的硅晶太阳能板颜色为湛蓝色,对于重视建筑美学或是住家外观的人来说,可能对在屋顶上放置太阳能板颇有意见,而新一代的透明太阳能板或许能解决这些问题,可以当座建筑物的窗户或是天窗,发电同时还能保有光线与视野,这种发明或许是个改变建筑业、发电与城市面貌的改革者。

就好比日本为奥运打造的新国立竞技场,其上方就装有 Kaneka 研发的半透明太阳能电池,而且由于电池是由多层网状玻璃组成,还具有防火功效。

(Source:Arne Müseler / www.arne-mueseler.com / CC BY-SA 3.0 DE)

不过目前不管是日本的透明太阳能电池、还是其他厂商的,通常这类型的太阳能板价位相当高,有时还有不稳定与效率低的问题,因此离大规模商业化还有一段距离,对此澳洲蒙纳许大学与国家科研机构联邦科学与工业研究组织(CSIRO)已透过钙钛矿太阳能电池与有机聚合物,研发出便宜又稳定的半透明太阳能板,且转换效率还高达 17%。

而钙钛矿太阳能电池为近年来备受看好的太阳能技术,转换效率已在短短十年间大幅成长,其中这种电池结构为阴极-电子传输层-钙钛矿的光吸收层(主动层)-电洞传输层-阳极,通常都是采用名为用 Spiro-OMeTAD 的材料做为电洞传输层,不过澳洲科学家带来另一种方法,透过有机半导体聚合物提高稳定性。

通常屋顶型太阳能的转换效率落在 15%-20%,蒙纳许大学教授 Jacek Jasieniak 表示,新型半透明太阳能板的效率为17%,同时仍然透射 10% 以上的入射光,每平方米可以产生 140 瓦电力。Jasieniak 认为,这虽然会增加成本,但可以进一步省下整栋大楼的电费。

该团队目前正在与澳洲玻璃制造商 Viridian Glass 携手合作,盼能将研究展品变成商业产品,营运经理 Jatin Khanna 则表示,虽然要花 10 年才能进展到商业应用,但这种技术可提供新的创新与机会。

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(首图来源:蒙纳许大学)

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2020-04-28 07:10:00

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