科学家尝试用打孔方式让太阳能电池的晶体硅变透明

自20世纪50年代以来，晶体硅一直是太阳能电池制造商的首选材料。相比较其他同类材料，晶体硅具备最高的转换效率和稳定性，不过它也有缺陷，那就是透明度。不过来自韩国的科学家相信已经找到了解决方案，就是在晶体硅上打孔。 pZR^ HOq  
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透明的太阳能电池能够为人类的可再生能源带来巨大好处，并拥有广泛的应用场景，例如可以取代摩天大楼的窗户、汽车中的天窗以及智能手机的屏幕。在追求透明的进程中，科学家探索了不同的材料和不同的太阳能电池设计，但它们在效率、透明度和长期稳定性上都存在某种程度的牺牲。 F^\v`l,  
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不过韩国蔚山国立科学研究所和韩国大学的科学家认为，他们的新型透明太阳能电池不会做出任何妥协。论文的共同资深作者Kwanyong Seo表示：“我的团队成员经过诸多测试得出结论，晶体硅是开发玻璃状，高效，高稳定性和中性色太阳能电池的最佳材料。这个项目对我们所有人来说都是一个疯狂的想法。问题在于晶体硅不是透明的，因此在我们之前，没有人试图制造具有中性色的透明晶体硅。” n`hSn41A  
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Seo和他所带领的团队在这方面取得重大突破，他们在晶体硅上钻出了一堆小小的孔。为了避免过去一直透明太阳能电池的偏红色调和其他颜色，研究团队在晶体硅上钻了跟人类头发丝大小的孔洞，允许光线穿过。 H!A^ MI  
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这些孔以精心设计的图案排列，肉眼是无法看到的。在测试中，透明太阳能电池具有长期稳定性，转换效率为12.2％。这与商用太阳能电池的20-25％的效率依然有很大的差距，但相对于目前正在开发中的 透明太阳能电池已经有了明显的改进。 V *]!N  
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研究团队还测试将这个透明太阳能电池作为窗户的潜在应用场景。在测试中低角度光线下，常规太阳能电池在电流上的损耗大约是30%。此外科学家还发现低角度光线能够让太阳能电池的电流减少不到4%。 vi2xonq^  
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Seo表示：“我们希望替代现有的窗户。我们需要克服许多困难，例如法律法规。我们还需要具有机械稳定性和强度，才能使用我们的设备替换建筑物中的当前窗户。” LgaJp_d>9*  
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相关论文发表在《Joule.》上。 MVCCh+,GI  
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论文链接：https://www.cell.com/joule/fulltext/S2542-4351(19)30538-0