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以氧化銦錫(ITO)和二硫化鎢(WS2)作為基底，日本科學(xué)家研制出一種近乎隱形的太陽電池。ITO和WS2分別作為一個(gè)透明電極和一個(gè)光活性層。

最近發(fā)表的一份報(bào)告稱，這種光伏設(shè)備也被稱為Schottky結(jié)太陽電池。這是一種金屬和半導(dǎo)體之間的接口，進(jìn)一步為電荷分離提供了必需的頻帶。這種太陽電池的功率轉(zhuǎn)換效率是使用普通ITO電極的參考裝置的1000倍。

科學(xué)家們進(jìn)一步指出，該電池的透明度達(dá)到了79%并補(bǔ)充表示："我們還對(duì)太陽電池的大規(guī)模制造進(jìn)行了調(diào)查。結(jié)果顯示，即使增加設(shè)備面積，使用大型WS2晶體和平行長(zhǎng)電極進(jìn)行簡(jiǎn)單的尺寸擴(kuò)展也無法改善整個(gè)設(shè)備的總功率。"

名為《用單層WS2制造近乎隱形的太陽電池》一文提及了新的電池技術(shù)?？茖W(xué)家們還表示，從基礎(chǔ)到真正的工業(yè)化階段，這些發(fā)現(xiàn)有助于研究使用過渡金屬二氯化物的、近乎隱形的太陽電池。

報(bào)告援引科學(xué)家們的話稱："一旦產(chǎn)生的載流子行進(jìn)到相反的電極，就可以實(shí)現(xiàn)發(fā)電。”其中一個(gè)電極和半導(dǎo)體之間的功函數(shù)的差異分離了光生電子-空穴對(duì)。

WS2是過渡金屬二氯化物材料家族中的一員。在可見光范圍內(nèi)，WS2具有合適的帶隙以及單位厚度最高的吸收系數(shù)，因此是近乎隱形的太陽電池的理想選擇。ITO-WS2結(jié)是通過在石英基底上濺射ITO實(shí)現(xiàn)的，WS2單層是通過化學(xué)氣相沉積單獨(dú)生長(zhǎng)的。

由于可為太陽能光伏創(chuàng)造許多新應(yīng)用，近乎隱形的太陽電池的想法頗具吸引力，尤其是在建筑物上。太陽能可以超越屋頂，也可以進(jìn)入側(cè)面，尤其是沒有任何陰影的南側(cè)。

據(jù)PV Tech了解，此前太陽能公司NewEnergyTechnologiesInc.研發(fā)了透明型太陽電池，并稱批量生產(chǎn)這種“隱形”的太陽電池，因?yàn)樵撎栯姵赝该鞫确浅８撸灾劣诩词箤⑵浒惭b在窗戶表面，也不會(huì)影響玻璃的透光性。

去年，韓國(guó)研究人員也稱找到了一種有效且廉價(jià)的方法，可以將太陽電池從不透明轉(zhuǎn)變?yōu)橥该鳌，F(xiàn)有的透明太陽電池往往帶有紅色色調(diào)，效率也較低，但通過在晶體硅片上打直徑約100μm 的孔(相當(dāng)于一根頭發(fā)絲大小)，就能讓光通過，無需對(duì)電池著色。將這些孔按一定策略分布在硅片上，人眼就無法“看到”它。這項(xiàng)研究發(fā)表在《焦耳》(Joule)雜志上。

近幾十年來，太陽能電池變得更便宜、更高效、更環(huán)保。然而，目前的太陽電池組件應(yīng)用只限于排列在屋頂和偏遠(yuǎn)的太陽能電站，怎么更好地應(yīng)用于人們生活之中是值得思考的問題。

比如，如果下一代太陽能組件能夠被整合到窗戶、建筑物甚至手機(jī)屏幕上會(huì)怎樣呢?


原標(biāo)題：新電池技術(shù)！Schottky結(jié)隱形太陽電池透明度達(dá)79%