科學(xué)家嘗試用打孔方式讓太陽(yáng)能電池的晶體硅變透明
自20世紀(jì)50年代以來(lái),晶體硅一直是太陽(yáng)能電池制造商的首選材料。相比較其他同類材料,晶體硅具備最高的轉(zhuǎn)換效率和穩(wěn)定性,不過(guò)它也有缺陷,那就是透明度。不過(guò)來(lái)自韓國(guó)的科學(xué)家相信已經(jīng)找到了解決方案,就是在晶體硅上打孔。
透明的太陽(yáng)能電池能夠?yàn)槿祟惖目稍偕茉磶?lái)巨大好處,并擁有廣泛的應(yīng)用場(chǎng)景,例如可以取代摩天大樓的窗戶、汽車中的天窗以及智能手機(jī)的屏幕。在追求透明的進(jìn)程中,科學(xué)家探索了不同的材料和不同的太陽(yáng)能電池設(shè)計(jì),但它們?cè)谛、透明度和長(zhǎng)期穩(wěn)定性上都存在某種程度的犧牲。 不過(guò)韓國(guó)蔚山國(guó)立科學(xué)研究所和韓國(guó)大學(xué)的科學(xué)家認(rèn)為,他們的新型透明太陽(yáng)能電池不會(huì)做出任何妥協(xié)。論文的共同資深作者Kwanyong Seo表示:“我的團(tuán)隊(duì)成員經(jīng)過(guò)諸多測(cè)試得出結(jié)論,晶體硅是開發(fā)玻璃狀,高效,高穩(wěn)定性和中性色太陽(yáng)能電池的最佳材料。這個(gè)項(xiàng)目對(duì)我們所有人來(lái)說(shuō)都是一個(gè)瘋狂的想法。問(wèn)題在于晶體硅不是透明的,因此在我們之前,沒(méi)有人試圖制造具有中性色的透明晶體硅! Seo和他所帶領(lǐng)的團(tuán)隊(duì)在這方面取得重大突破,他們?cè)诰w硅上鉆出了一堆小小的孔。為了避免過(guò)去一直透明太陽(yáng)能電池的偏紅色調(diào)和其他顏色,研究團(tuán)隊(duì)在晶體硅上鉆了跟人類頭發(fā)絲大小的孔洞,允許光線穿過(guò)。 這些孔以精心設(shè)計(jì)的圖案排列,肉眼是無(wú)法看到的。在測(cè)試中,透明太陽(yáng)能電池具有長(zhǎng)期穩(wěn)定性,轉(zhuǎn)換效率為12.2%。這與商用太陽(yáng)能電池的20-25%的效率依然有很大的差距,但相對(duì)于目前正在開發(fā)中的 透明太陽(yáng)能電池已經(jīng)有了明顯的改進(jìn)。 研究團(tuán)隊(duì)還測(cè)試將這個(gè)透明太陽(yáng)能電池作為窗戶的潛在應(yīng)用場(chǎng)景。在測(cè)試中低角度光線下,常規(guī)太陽(yáng)能電池在電流上的損耗大約是30%。此外科學(xué)家還發(fā)現(xiàn)低角度光線能夠讓太陽(yáng)能電池的電流減少不到4%。 Seo表示:“我們希望替代現(xiàn)有的窗戶。我們需要克服許多困難,例如法律法規(guī)。我們還需要具有機(jī)械穩(wěn)定性和強(qiáng)度,才能使用我們的設(shè)備替換建筑物中的當(dāng)前窗戶! 相關(guān)論文發(fā)表在《Joule.》上。 論文鏈接:https://www.cell.com/joule/fulltext/S2542-4351(19)30538-0 |
最新評(píng)論
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滄海一粟 2019-12-12 23:54沒(méi)看懂,是不是2D光子晶體呢?
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mang2004 2019-12-13 01:03不錯(cuò)的主意,文章讀著也還朗朗上口。
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tassy 2019-12-13 01:21具有長(zhǎng)期穩(wěn)定性
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likaihit 2019-12-13 07:08真牛逼啊
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redplum 2019-12-13 07:08友誼愛
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songshaoman 2019-12-13 08:09成本怎么樣?
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songyang1169 2019-12-13 08:16自20世紀(jì)50年代以來(lái),晶體硅一直是太陽(yáng)能電池制造商的首選材料。相比較其他同類材料,晶體硅具備最高的轉(zhuǎn)換效率和穩(wěn)定性,不過(guò)它也有缺陷,那就是透明度。不過(guò)來(lái)自韓國(guó)的科學(xué)家相信已經(jīng)找到了解決方案,就是在晶體硅上打孔
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mmttxiaoxiao 2019-12-13 08:26小想法大突破