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一個國際科學家團隊日前展示了一種新型的透明電極，它可以作為關鍵的建筑構件。他們表示，新的超薄金屬電極，使研究人員能夠制造出高效的半透明鈣鈦礦太陽能電池，并且與傳統的硅電池結合可以極大地提高兩種設備的性能。

這一突破克服了之前在這一領域的一些性能問題，他們希望有朝一日能夠開發(fā)出完全透明的太陽能電池，作為住宅和其他建筑的窗戶。

幾十年來，硅基太陽能電池一直是太陽能技術的支柱，但最近人們發(fā)現鈣鈦礦基太陽能電池開始嶄露頭角。不斷提高的效率使這些太陽能電池成為有關可再生能源的討論的前沿和中心，其中一個令人興奮的可能性是將它們與傳統的硅基電池結合，以降低成本并提供更高的轉換效率。

事實上，在早期的工作中，科學家們已經展示了如何用超薄的金薄膜作為電池的透明電極，但一直在努力創(chuàng)造一個均勻的層，因為這與導電性能息息相關。這項新研究的作者現在發(fā)現，使用鉻種子層可以讓他們生長出均勻、超薄的金膜，就可以達成目的，并制造出具有良好導電性的透明電極。

賓夕法尼亞州立大學材料科學與工程助理研究教授Dong Yang表示：“通常情況下，如果你長出一層像金一樣的薄層，這些納米粒子會耦合在一起，像小島一樣聚集。鉻具有巨大的表面能量，這為金在其表面生長提供了良好的位置，它實際上允許黃金形成連續(xù)的薄膜。”

“我們已經證明我們可以用非常薄的、幾乎只有幾個原子層的金來制造電極，”賓夕法尼亞州立大學材料科學與工程副總裁兼教授Shashank Priya說，“超薄金層具有高導電性，同時它不會干擾電池吸收陽光的能力。”

作為鈣鈦礦電池的一部分，這些超薄電極被證明是穩(wěn)定的，并且在團隊的測試中顯示出了高效率。據了解，這種鈣鈦礦電池本身的效率為19.8%，創(chuàng)下了半透明電池的記錄。而當與傳統的硅太陽能電池結合時，串聯裝置實現了28.3%的效率，高于單獨使用硅電池時的23.3%。

Priya表示，“5%的效率提高是巨大的。這基本上意味著每平方米的太陽能電池材料可以多轉換大約50瓦的陽光。太陽能發(fā)電廠可以由數千個模塊組成，因此可以產生大量電力，這是一個重大突破。”

將這些發(fā)現轉化為商用太陽能電池仍有工作要做，但科學家們表示，他們已經解決了串聯太陽能電池開發(fā)中的兩個重要問題，即電極的透明度和導電性。

“透明太陽能電池總有一天會出現在家庭和辦公樓的窗戶上，利用本來會被浪費的陽光發(fā)電，”賓夕法尼亞州立大學材料科學與工程助理研究教授Kai Wang表示，“這是一大步——我們終于成功制造出了高效、半透明的太陽能電池。”

原標題：科學家研發(fā)透明電極 與硅光伏電池結合還可提高效率