據報道,德國航空航天中心(DLR)的研究人員基于由硅和鍺(Si/Ge) 制成的超薄氫化非晶態多量子阱(MQW)制造了一種半透明太陽能電池。
研究人員Hosni Meddeb表示:“這種新穎的半透明太陽能電池技術,能夠提供多種集成機會,適合建筑和窗戶的玻璃立面、車輛天窗等不同應用。除了收集太陽能,通過定制設計還可以實現多種功能,如美學外觀、視覺舒適性和熱管理。”
量子阱是插入電池層的薄納米結構,可以改變帶隙等性質。以前的光伏研究采用單量子阱(SQW)納米結構,本項研究的新穎之處在于賦予其“多”構型。研究人員表示:“這為光學設計和帶隙工程提供了額外的自由度。”另外,MQW在光伏性能和透明度方面都有優勢。
研究人員構建了若干帶有MQW或SQW的太陽能電池,并比較其在標準光照條件下的性能,以評估前者的優勢程度。采用直流磁控濺射技術(DC magnetron sputtering)沉積前后電極,在13.56MHZ頻率下通過低溫等離子體增強化學氣相沉積(PECVD)方法制備半導體功能層,并在100C下對電池進行30?分鐘的退火處理。
研究人員表示,在開路電壓和填充系數方面,由六個2.5納米MQW組成的電池,比基于20納米SQW的器件表現得更好,功率轉換效率達到3.4%,平均可見光傳輸水平約為33%。據介紹,相應的光利用效率超過1.1%,堪稱無機半透明太陽能電池技術中最頂級的技術之一。
目前,該團隊正在嘗試,將這種新型半透明太陽能電池技術應用于建筑集成光伏,并進行相應的技術經濟和生態評估。Meddeb表示,這種超薄膜光伏概念富有前景,在低材耗、快速制造和降低成本方面具有技術優勢,更容易實現商業化。
審核編輯 :李倩
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原文標題:速覽 | 研究人員開發半透明太陽能電池 可用于車輛天窗
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