2022-07-20 19:01:54 信息编号：K222929 浏览次数：335
密歇根大学的研究人员已经开发出一种制造高效半透明太阳能电池的方法，这是将透明太阳能电池引入家庭窗户的重要一步。
“原则上，我们现在可以将半透明有机太阳能电池放大到两米乘两米，这让我们的窗户更接近现实。”Peter a . Franken杰出大学电气工程教授、发表在《焦耳》杂志上的一项研究的通讯作者Stephen Forrest说。
传统的硅基太阳能电池是完全不透明的，适用于太阳能农场和屋顶，但会违背窗户的目的。然而，有机太阳能电池，其中的光吸收剂是一种塑料，可以是透明的。
由于低效率和短寿命等工程上的挑战，有机太阳能电池在生产能源方面落后于硅基电池，但福雷斯特实验室最近的工作已经实现了创纪录的10%的效率，预计寿命可达30年。
因此，该团队已将注意力转向制造透明太阳能电池。一个重大的挑战是在组成太阳能组件的单个电池之间建立微米级的电气连接。传统的方法使用激光来绘制电池的图案，这很容易损坏有机光吸收器。
相反，该团队开发了一种多步剥离的模式方法，实现了微米级的分辨率。他们把塑料薄膜沉积下来，然后把它们做成极薄的条状。然后，他们铺设有机层和金属层。接下来，他们剥开这些条，在电池之间建立非常精细的电连接。
该小组将8个半透明太阳能电池连接在一起，每个电池4厘米× 0.4厘米，用200个μ m宽的互连线隔开，形成一个13平方厘米的模块。功率转换效率为7.3%，比模块中的单个太阳能电池低约10%。这种小的效率损失不会随着模块的大小而增加，因此，预计米级面板也将具有类似的效率。该电池的透明度接近50%，呈绿色，适合用于商业窗口。较高的透明度可能是住宅市场的首选，通过同样的技术很容易实现。
“现在是时候让工业界参与进来，把这项技术变成负担得起的应用，”密歇根大学应用物理学博士生、发表的这项研究的第一作者黄新京(音)说。
最终，这种柔性太阳能电池板将被夹在两块窗玻璃之间。这些能产生能量的窗膜的目标是透明约50%，效率为10%-15%。福雷斯特相信这可以在几年内实现。
福雷斯特说“我们正在进行的研究是为了降低这项技术的风险，以便制造商能够进行大规模生产所需的投资。”
这项技术也可以推广到其他有机电子设备。事实上，他的团队已经将其应用于白色照明的OLED。
密歇根大学已经申请了专利保护，并正在寻求合作伙伴将这项技术推向市场。