韩国开发透明太阳能电池 利用不可见光

作为一种清洁能源，太阳能显示出巨大的潜力。据外媒报道，韩国科学家创新设计高功率透明太阳能电池，推动实现离网生活，构建可持续绿色未来。

(图片来源：techxplore)

随着气候变化危机不断加剧，从传统化石燃料转向高效绿色能源已经迫在眉睫。这促使研究人员考虑“个性化能源”概念，发展现场发电，例如将太阳能电池纳入窗户、车辆、手机屏幕和其它日常用品。要做到这一点，太阳能电池板的方便性和透明度非常重要。科学家最近开发出“透明光伏”(TPV)装置，即传统太阳能电池的透明版本。与传统深色、不透明太阳能电池(吸收可见光)不同，TPV可以利用紫外线中的“不可见”光。

传统太阳能电池可以是“湿电池”(以溶液为主)，也可以是“干电池”(由金属氧化物半导体构成)。干式太阳能电池相对略有优势：更可靠、更环保、更具成本效益，而且金属氧化物很适合利用紫外光。到目前为止，金属氧化物TPV的潜力尚未得到充分开发。

韩国仁川国立大学(Incheon National University)研究人员提出一种基于金属氧化物的TPV设备的创新设计，在两个透明金属氧化物半导体之间插入一层非常薄的硅，以开发高效TPV设备。研究负责人Joondong Kim教授表示：“我们的目标是通过在氧化锌和氧化镍之间嵌入一层非晶态硅超薄膜，制造出一种高功率透明太阳能电池。”

这项设计主要有三个优点。首先，允许使用波长更长的光;其次，可以有效收集光子;第三，带电粒子能更快地传输到电极。此外，即使在阴天或雨天等光线不足的情况下，也有可能产生电能。科学家们利用该装置来操作一个风扇的直流电机，从而进一步证实其发电能力。

研究小组认为，这一设计有望在现实生活中尽快得到应用。Kim教授表示：“我们希望将我们的TPV设计应用于各种材料，如玻璃建筑物，以及电动汽车、智能手机和传感器等移动设备。”另外，该团队希望利用创新材料，如2D半导体、金属氧化物纳米晶体和硫化物半导体，将其设计提高到新的水平。