一個(gè)國際科學(xué)家團隊說(shuō)，開(kāi)發(fā)新的超薄金屬電極使研究人員能夠創(chuàng )造出半透明的過(guò)氧化物太陽(yáng)能電池，這種電池效率很高，可以與傳統的硅電池結合，大大提升兩種設備的性能。這項研究代表著(zhù)向開(kāi)發(fā)完全透明的太陽(yáng)能電池邁出了一步。
賓夕法尼亞州立大學(xué)材料科學(xué)與工程系助理研究教授、該研究的共同作者Wang Kai說(shuō)："透明太陽(yáng)能電池有朝一日可以在家庭和辦公大樓的窗戶(hù)上找到一席之地，從本來(lái)會(huì )被浪費的陽(yáng)光中發(fā)電。這是很大的進(jìn)步，這代表著(zhù)我們終于成功地制造了高效的半透明太陽(yáng)能電池。"
傳統的太陽(yáng)能電池是由硅制成的，但科學(xué)家們認為，在創(chuàng )造更高效的太陽(yáng)能電池的進(jìn)程中，他們正在接近該技術(shù)的極限?？茖W(xué)家們說(shuō)，過(guò)氧化物電池提供了一個(gè)有希望的替代方案，將它們堆疊在傳統電池之上可以創(chuàng )造出更高效的串聯(lián)設備。
賓夕法尼亞州立大學(xué)負責研究的副校長(cháng)和材料科學(xué)與工程教授Shashank Priya說(shuō)："我們已經(jīng)證明我們可以用非常薄的、幾乎只有幾個(gè)原子層的金來(lái)制作電極。"薄金層具有很高的導電性，同時(shí)它不會(huì )干擾電池吸收陽(yáng)光的能力。"
該團隊開(kāi)發(fā)的過(guò)氧化物太陽(yáng)能電池達到了19.8%的效率，創(chuàng )下了半透明電池的記錄。而當與傳統的硅太陽(yáng)能電池結合時(shí)，該串聯(lián)裝置達到了28.3%的效率，高于單獨硅電池的23.3%?？茖W(xué)家們在《納米能源》雜志上報告了他們的發(fā)現。
Priya說(shuō)："5%的效率提高是巨大的，這基本上意味著(zhù)你為每平方米的太陽(yáng)能電池材料多轉換了大約50瓦的太陽(yáng)光。太陽(yáng)能農場(chǎng)可以由成千上萬(wàn)的模塊組成，所以這加起來(lái)就是大量的電力，這是一個(gè)很大的突破。"
科學(xué)家們說(shuō)，在以前的研究中，超薄金膜作為包晶石太陽(yáng)能電池的透明電極顯示出了前景，但在創(chuàng )造一個(gè)均勻的層方面存在技術(shù)上的困難，如果不能解決，則會(huì )導致導電性差。
該團隊發(fā)現，作為種子層的鉻允許金在上面形成具有良好導電性能的連續超薄層。
賓夕法尼亞州立大學(xué)材料科學(xué)與工程系助理研究教授Dong Yang說(shuō)："通常情況下，如果你生長(cháng)一個(gè)像金這樣的薄層，納米顆粒會(huì )耦合在一起，像小島一樣聚集在一起。"鉻具有很大的表面能，為金在上面生長(cháng)提供了一個(gè)很好的地方，它實(shí)際上允許金形成一個(gè)連續的薄膜。"
過(guò)氧化物太陽(yáng)能電池由五層組成，其他被測試為透明電極的材料損壞或退化了的電池層?？茖W(xué)家們說(shuō)，在實(shí)驗室測試中，用金電極制成的太陽(yáng)能電池是穩定的，并在一段時(shí)間內保持高效率?；谕该麟姌O的串聯(lián)電池架構設計的這一突破，可以為過(guò)渡到過(guò)氧化物和串聯(lián)太陽(yáng)能電池提供一條有效的途徑。
