新型太阳能窗技术转换效率可达2.1%

  • 2021年01月08日
  • 作者: 科学家

    科学家

    科学家,韩国仁川国立大学

    韩国仁川国立大学

图片来源:微锂电

图片来源:微锂电

韩国仁川国立大学的一组科学家开发出了一种低成本的透明太阳能电池,据称,这种电池能够作为自供电的光电探测器和发电装置工作。

这种完全透明的太阳能电池基于用作紫外线吸收器的二氧化钛(TiO2)层和用于可见光高透光率的镍(II)氧化物(NiO)层的沉积。研究人员解释说:“p型半导体NiO作为n型TiO2的异质结对应物。”

韩国研究小组表示该器件由玻璃基板、氟掺杂的氧化锡(FTO)薄膜,在其上面沉积了两层和银纳米线涂层构建而成。FTO和银纳米线(AgNWs)分别作为收集光生载流子的底层和顶层电极。基于p-n异构的TiO2还可以通过结界面的内部电场来分离光生电荷,从而实现自供电操作。

科学家们的测量结果显示,该集成光伏设备能够产生转换效率为2.1%的电能,超过57%的可见光能够透过电池层。他们说:“通过紫外线照射,透明太阳能电池产生的电力可以移动一个电机(0.2 V和10 mA),这清楚地表明透明太阳能电池将作为一个隐形的发电装置。”

这种低成本的电池可能适用于许多电子设备的各种应用。研究合著者Joondong Kim说:“虽然这种创新的太阳能电池还处于非常初级的阶段,但我们的研究结果强烈地表明,通过优化电池的光学和电学特性,进一步改进透明光伏是可能的。”

透明光伏电池(TPC)是一种不可见的太阳能电池,通过使可见范围的光通过,同时吸收有害的紫外线以产生电能。与传统的不透明颜色或形状的太阳能电池不同,TPC对人眼透明,可作为移动电子设备,显示器和建筑物的窗框的不可见电源。为了制造TPC,采用了两种不同的金属氧化物来制造透明异质结。

该太阳能电池在《透明光伏电池和TiO2/NiO异质结自供电光电探测器》(Transparent photovoltaic cells and self-powered photodetectors by TiO2/NiO heterojunction)的研究报告中进行了描述,该报告发表在《动力源》杂志上。

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