未来窗户可以变成太阳能电池板

科学家发明了一种新型透明太阳能电池,可用于开发具有发电能力的窗户,本质上是窗户和太阳能光伏板的综合体。

加州大学洛杉矶分校(UCLA)的研究人员发明了一种新型聚合物太阳能电池(PSC),这种电池由光活性塑料制成,可以吸收红外光并将其转化为电流,而且对肉眼的透明度接近70%。

加州大学洛杉矶分校材料科学与工程教授杨洋表示,全世界都对PSC感兴趣。他说:“这些结果开启了透明聚合物太阳能电池作为便携式电子元件、智能窗户和建筑集成光伏和其他应用的潜力。”他说:“我们的新型PSCs是由类似塑料的材料制成的,轻巧灵活。”’更重要的是,它们可以以低成本大批量生产。”

与传统的太阳能电池技术相比,PSC具有相当大的优势,在太阳能领域有更广泛的应用。建筑集成光伏(BIPV)是一个明显的例子,而另一个可能的应用可能是携带集成光伏充电器的便携式电子设备。杨洋也认为有一天会有透明的电脑。

Previous attempts to develop transparent PSC’s have resulted in panels with low visible light transparency and/or low device efficiency, however the team at UCLA’s California Nanosystems Institute with the assistance of the UCLA Henry Samuel School of Engineering and Applied Science and also the Department of Chemistry and Biochemistry have produced high performance visibly transparent PSC’s by incorporating near-infrared light sensitive polymer with silver nanowire composite film. The polymer absorbs infra-red light but is less sensitive to visible light.

银纳米线是纳米线电极,有利于和灵活,并成为光伏后,被涂上二氧化钛纳米颗粒。它们可以通过一种溶液过程被纳入到PSC中,该过程包括将一大卷聚合物浸入一大桶二氧化钛涂层的银纳米线中,然后进行一段时间的固化。

该团队还开发了一种用银纳米线和二氧化钛纳米颗粒制成的透明导体,取代了传统的不透明金属电极。这也允许通过溶液处理经济制造。结果是处理后的溶液和明显透明的PSC的功率转换效率水平为4%。这当然远低于传统光伏,但PSC的灵活性以及以低成本大规模生产的能力是一个明确的优势。最终,这一发展意味着巨大的摩天大楼可以覆盖上产生能量的玻璃,这无疑将有助于财政和碳排放。

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