用于窗戶的透明太陽能電池板效率達到創紀錄的百分8

由密歇根大學研究人員領導的團隊更接近用作電源的摩天大樓，為中性色透明太陽能電池創造了新的效率記錄。

該團隊使用有機或碳基設計而非常規硅實現了8.1%的效率和43.3%的透明度。電池雖然略帶綠色，但更像太陽鏡和汽車窗戶的灰色。

彼得·史蒂芬·福雷斯特(Stephen Forrest)表示：“每棟建筑的表面都設有窗戶，是有機太陽能電池的理想之選，因為它們提供了硅無法提供的東西，這是非常高的效率和非常高的可見透明度的結合。”主持這項研究的A. Franken杰出大學工程學教授和Paul G. Goebel工程學教授。

具有玻璃幕墻的建筑物通常在其上具有涂層，該涂層反射并吸收光譜的可見光和紅外光中的某些光，以降低建筑物內的亮度和熱量。透明的太陽能電池板可以扔掉建筑物的用電需求，而不是將其浪費掉。一些現有窗戶的透明度類似于太陽能電池的透明度。Forrest的小組在《美國國家科學院院刊》上發表的報告中說。

“我們開發的新材料和設備的結構必須權衡各種折衷，才能同時提供良好的日光吸收，高電壓，高電流，低電阻和色中性透明性。”李永喜(Yongxi Li)，電氣工程和計算機科學的助理研究員。

這種新材料是有機分子的組合，這些有機分子被設計成在可見光中透明，而在近紅外光中吸收，近紅外光是光譜的不可見部分，占了陽光中的大部分能量。此外，研究人員還開發了光學涂層，以提高紅外光產生的功率和可見光范圍內的透明度，這兩種質量通常相互競爭。

該裝置的顏色中性版本是用銦錫氧化物電極制成的。銀電極將效率提高到10.8%，透明性提高到45.8%。但是，某些窗口應用程序可能不接受該版本的偏綠色調。

透明太陽能電池通過其光利用效率來衡量，該效率描述了撞擊到窗戶的光從室內發出的電能或透射光中有多少能量。先前的透明太陽能電池的光利用率大約為2-3%，但是銦錫氧化物電池的額定光利用率為3.5%，而白銀版本的光利用率為5%。

兩種版本都可以使用比其他透明太陽能電池毒性小的材料進行大規模生產。透明有機太陽能電池還可以根據當地緯度進行定制，以利用以下事實：當太陽光線以垂直角度照射時，它們效率最高。它們可以放置在雙層玻璃的窗格之間。

Forrest及其團隊正在對該技術進行多項改進，其下一個目標是達到7%的光利用率，并將電池壽命延長至10年左右。他們還研究在新的和現有建筑物中安裝透明太陽能電池窗的經濟性。