讓太陽(yáng)能電池變漂亮：新型柔性彩色透明電極誕生！

需要增透減反技術(shù)可以聯(lián)系我們上海工廠18917106313

上海卷柔新技術(shù)光電有限公司是一家專業(yè)研發(fā)生產(chǎn)光學(xué)儀器及其零配件的高科技企業(yè)，公司2005年成立在上海閔行零號(hào)灣創(chuàng)業(yè)園區(qū)，專業(yè)的光電鍍膜公司，技術(shù)背景依托中國(guó)科學(xué)院，卷柔產(chǎn)品主要涉及光學(xué)儀器及其零配件的研發(fā)和加工；光學(xué)透鏡、反射鏡、棱鏡，平板顯示，安防監(jiān)控等光學(xué)鍍膜產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)和生產(chǎn)，為全球客戶提供上等的產(chǎn)品和服務(wù)。

圖1：通過(guò)定期將氫與摻鋁氧化鋅材料混合所制造的一種在柔性基底上透明薄膜太陽(yáng)能電池以實(shí)現(xiàn)顏色效果。

由韓國(guó)材料科學(xué)研究所能源與電子材料部的Jung-dae Kwon博士領(lǐng)導(dǎo)的研究團(tuán)隊(duì)，在柔性多層著色透明電極領(lǐng)域取得了突破性進(jìn)展。他們成功地在柔性的基底上開(kāi)發(fā)出一種多層透明電極，能夠呈現(xiàn)不同的反射，而且對(duì)太陽(yáng)能電池的效率影響微乎其微。這項(xiàng)**技術(shù)已成功應(yīng)用于世界上頭個(gè)具有此特性的薄膜太陽(yáng)能電池，相關(guān)研究成果已在《Chemical Engineering》上發(fā)表。

圖2：所開(kāi)發(fā)的透明薄膜太陽(yáng)能電池。

該技術(shù)的關(guān)鍵在于通過(guò)周期性地在透明電極材料中摻雜鋁的氧化鋅中引入氫，從而引發(fā)折射率差異，進(jìn)而在單一材料內(nèi)實(shí)現(xiàn)反射。通過(guò)巧妙地制作折射率差異小于5％的多層薄膜，研究團(tuán)隊(duì)成功地減少了太陽(yáng)能電池在可見(jiàn)光范圍內(nèi)的反射損失。這項(xiàng)技術(shù)的一個(gè)顯著優(yōu)勢(shì)在于對(duì)太陽(yáng)能電池效率的影響很小，使其適用于各種薄膜太陽(yáng)能電池中的吸收體。此外，這一技術(shù)還有望在BIPV（建筑一體化光伏）和VIPV（車輛一體化光伏）領(lǐng)域提升柔性基底透明薄膜太陽(yáng)能電池的審美效果。

過(guò)去，為透明薄膜太陽(yáng)能電池增色主要采用的是多層薄化技術(shù)，用于改變光學(xué)特性的控制薄膜涂層技術(shù)，以及仿生結(jié)構(gòu)色技術(shù)。然而，由于這些方法對(duì)可見(jiàn)光的寬反射帶和高反射率的影響較大，它們?cè)谖湛梢?jiàn)光的太陽(yáng)能電池中應(yīng)用較為局限，或者需要涉及多種材料的復(fù)雜工藝，難以在工業(yè)領(lǐng)域?qū)嶋H應(yīng)用。

研究團(tuán)隊(duì)采用常見(jiàn)的真空濺射沉積方法，在制備氧化鋅薄膜的同時(shí)，通過(guò)定期的氫反應(yīng)制備了具有不同折射率的多層薄膜。通過(guò)調(diào)整多層薄膜的厚度，他們成功地獲得了三原色的光，甚至在應(yīng)用于可見(jiàn)光范圍內(nèi)吸收光的太陽(yáng)能電池中實(shí)現(xiàn)了電極的顏色。

圖3：利用單一材料作為層壓材料，實(shí)現(xiàn)了透明薄膜太陽(yáng)能電池能夠呈現(xiàn)紅、綠、藍(lán)三種主要顏色。

值得注意的是，這種基于單一材料的多層透明薄膜電極無(wú)需額外加工步驟。這項(xiàng)技術(shù)有望以較低的成本實(shí)現(xiàn)多樣化的顏色和高效薄膜太陽(yáng)能電池。此外，由于反射的實(shí)現(xiàn)類似光學(xué)濾波器，因此還可以在圖像傳感器、光刻掩模和紅外屏蔽等領(lǐng)域應(yīng)用。

主要研究員Jung-dae Kwon博士表示：“一旦該技術(shù)商業(yè)化，將有助于開(kāi)發(fā)簡(jiǎn)單、無(wú)需加工的光濾波技術(shù)和高效的著色柔性基底透明薄膜太陽(yáng)能電池。此外，這還有望實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代建筑的BIPV系統(tǒng)和車輛的VIPV系統(tǒng)，從而增強(qiáng)審美特點(diǎn).

圖片來(lái)源：Chemical Engineering

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