由密歇根大学(University of Michigan)研究人员领导的一个研究小组创造了无色透明太阳能电池的能效新纪录,从而向摩天大楼提供能源的做法又迈进了一步。
该团队使用有机或碳基设计,杏耀代理而不是传统的硅材料,实现了8.1%的效率和43.3%的透明度。虽然细胞有轻微的绿色,但它们更像太阳镜和汽车窗户的灰色。
“Windows,表面上每一栋建筑,是一个理想的位置为有机硅太阳能电池,因为它们提供一些不能,这是一个非常高的效率和可见的透明度很高,”斯蒂芬·福勒斯特说,著名大学教授彼得·a·弗兰肯的工程和保罗·g·Goebel工程教授,他领导了这项研究。
带有玻璃外墙的建筑通常有一层涂层,可以反射和吸收光谱中可见光和红外部分的部分光线,以降低亮度和建筑内部的热量。透明的太阳能电池板可以利用这些能源来减少建筑的电力需求,而不是将其扔掉。福雷斯特的研究小组在《美国国家科学院院刊》上报告说,一些现有窗户的透明度与太阳能电池类似。
“我们开发的新材料和我们制造的设备结构,必须在多种权衡中取得平衡,以同时提供良好的阳光吸收、高电压、大电流、低电阻和色中性透明度,
杏耀娱乐如何开户 ,”电气工程和计算机科学助理研究科学家李永熙说。
这种新材料是有机分子的组合,被设计成在可见光中透明,在近红外中吸收。近红外是光谱中不可见的部分,占阳光能量的很大一部分。此外,研究人员开发了光学涂层,以提高红外光产生的功率和可见范围内的透明度——这两种质量通常是相互竞争的。
该设备的色中性版本是由氧化铟锡电极制成的。银电极将效率提高到10.8%,透明度提高到45.8%。但是,在某些窗口应用程序中,该版本的略带绿色的色调可能是不可接受的。
透明太阳能电池是通过光能利用效率来测量的,光能利用效率描述了照射到窗户上的光中有多少能以电能或透射光的形式在窗户内部被利用。以前的透明太阳能电池光能利用效率约为2-3%,而氧化铟锡电池的光能利用效率为3.5%,银版光能利用效率为5%。
这两个版本都可以大规模生产,杏耀连接使用的材料比其他透明太阳能电池的毒性更小。透明的有机太阳能电池也可以根据当地的纬度定制,因为当太阳光线以一个垂直的角度照射它们时,它们的效率最高。它们可以放在双层玻璃窗之间。
Forrest和他的团队正在对该技术进行多项改进,下一个目标是达到7%的光利用率,并将电池寿命延长到10年左右。他们还在研究在新建和现有建筑上安装透明太阳能电池窗户的经济效益。