美媒稱，研究人員展示了首款透明太陽能電池。他們的創(chuàng)新技術依賴于太陽能電池的一個特定部分：由吸光薄膜材料制成的異質(zhì)結。通過結合二氧化鈦和氧化鎳半導體的獨特特性，研究人員得以制造出一種高效、透明的太陽能電池。

據(jù)美國每日科學網(wǎng)站1月5日報道，在巴黎氣候協(xié)定簽署5年后，所有人都在關注世界在通往無碳未來道路上的進展。這一目標的一個關鍵部分是實現(xiàn)從化石燃料到太陽能、水能、風能和潮汐能等可再生能源的能源轉型。其中，太陽能作為地球上最可靠、最豐富的能源，一直被科學界寄予最大的希望。近幾十年來，太陽能電池變得更便宜、更高效、更環(huán)保。然而，目前的太陽能電池往往不透明，這阻礙了它們的廣泛應用和融入日常材料，而只限于排列在屋頂和偏遠的太陽能發(fā)電場。

但是，如果下一代太陽能電池板能夠被整合到窗戶、建筑物甚至手機屏幕上會怎樣呢？這是韓國仁川國立大學電氣工程系金仲東（音）教授的希望。在最近發(fā)表在《電源雜志》上的一項研究結果中，他和同事詳細介紹了自己的最新發(fā)明：一種完全透明的太陽能電池。金仲東說：“透明光伏電池的獨特特性可能在人類技術中有各種各樣的應用。”

報道稱，透明太陽能電池的想法是眾所周知的，但科學家能夠將這一想法付諸實踐的這項新應用是一項至關重要的新發(fā)現(xiàn)。目前，使太陽能電池不透明的材料是負責捕獲光并將其轉化為電流的半導體層。因此，金仲東及其同事研究了兩種可能的半導體材料，之前的研究人員認為它們具有理想的特性。

第一種是二氧化鈦，這是一種已經(jīng)廣泛用于制造太陽能電池的眾所周知的半導體。除了其優(yōu)良的電性能，二氧化鈦也是一種無毒的環(huán)保材料。這種材料可以吸收紫外線，同時讓大部分可見光通過。他們研究的第二種制造異質(zhì)結的材料是氧化鎳，它也是一種已知的具有高透光的半導體。鎳是地球上含量豐富的元素之一，其氧化物很容易在工業(yè)低溫下制造出來，因此氧化鎳也是一種制造環(huán)保電池的絕佳材料。

研究人員制備的太陽能電池由玻璃基質(zhì)和金屬氧化物電極組成，上覆半導體薄層（先是二氧化鈦，然后是氧化鎳），最后是銀納米線涂層，作為電池中的另一個電極。研究人員進行了多次測試，以評估該裝置的吸光度和透光率，以及其作為太陽能電池的有效性。

報道指出，他們的發(fā)現(xiàn)令人鼓舞：這款太陽能電池的能量轉化效率為2.1%，性能相當不錯，因為它只瞄準光譜中的一小部分。電池的反應也很靈敏，并能在低光照條件下工作。此外，超過57%的可見光可以通過電池的半導體層，因此電池是透明的。在測試的最后一部分，研究人員演示了如何利用他們的裝置驅動一臺小型發(fā)動機。金仲東說：“雖然這種創(chuàng)新式太陽能電池仍處于起步階段，但我們的研究結果有力地表明，通過優(yōu)化這款電池的光學和電性能，進一步改進透明光伏電池是可能的。”