一個國際科學家團隊說，開發新的超薄金屬電極使研究人員能夠創造出半透明的過氧化物太陽能電池，這種電池效率很高，可以與傳統的矽電池結合，大大提升兩種設備的性能。這項研究代表著向開發完全透明的太陽能電池邁出了一步。
賓夕法尼亞州立大學材料科學與工程系助理研究教授、該研究的共同作者Wang Kai說：”透明太陽能電池有朝一日可以在家庭和辦公大樓的窗戶上找到一席之地，從本來會被浪費的陽光中發電。這是很大的進步，這代表著我們終於成功地製造了高效的半透明太陽能電池。”
傳統的太陽能電池是由矽製成的，但科學家們認為，在創造更高效的太陽能電池的進程中，他們正在接近該技術的極限。科學家們說，過氧化物電池提供了一個有希望的替代方案，將它們堆疊在傳統電池之上可以創造出更高效的串聯設備。
賓夕法尼亞州立大學負責研究的副校長和材料科學與工程教授Shashank Priya說：”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製作電極。”薄金層具有很高的導電性，同時它不會干擾電池吸收陽光的能力。”
該團隊開發的過氧化物太陽能電池達到了19.8%的效率，創下了半透明電池的記錄。而當與傳統的矽太陽能電池結合時，該串聯裝置達到了28.3%的效率，高於單獨矽電池的23.3%。科學家們在《納米能源》雜誌上報告了他們的發現。
Priya說：”5%的效率提高是巨大的，這基本上意味著你為每平方米的太陽能電池材料多轉換了大約50瓦的太陽光。太陽能農場可以由成千上萬的模塊組成，所以這加起來就是大量的電力，這是一個很大的突破。”
科學家們說，在以前的研究中，超薄金膜作為包晶石太陽能電池的透明電極顯示出了前景，但在創造一個均勻的層方面存在技術上的困難，如果不能解決，則會導致導電性差。
該團隊發現，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材料科學與工程系助理研究教授Dong Yang說：”通常情況下，如果你生長一個像金這樣的薄層，納米顆粒會耦合在一起，像小島一樣聚集在一起。”鉻具有很大的表面能，為金在上面生長提供了一個很好的地方，它實際上允許金形成一個連續的薄膜。”
過氧化物太陽能電池由五層組成，其他被測試為透明電極的材料損壞或退化了的電池層。科學家們說，在實驗室測試中，用金電極製成的太陽能電池是穩定的，並在一段時間內保持高效率。基於透明電極的串聯電池架構設計的這一突破，可以為過渡到過氧化物和串聯太陽能電池提供一條有效的途徑。
來源：cnBeta
