透明太阳能电池技术可让智能手机和汽车自动充电

韩国蔚山国立科学技术研究院（UNIST）的一个研究小组开发出了透明太阳能电池技术，能够直接从玻璃表面为电池充电。这项创新技术应用广泛，可以直接从智能手机屏幕、汽车车窗和建筑外墙等来源产生能量。

在一次实际演示中，研究人员成功地利用自然阳光为智能手机充电，证明移动设备的屏幕可以充当能源。该技术具有巨大的商业潜力。包括透明太阳能电池在内的光伏建筑一体化（BIPV）市场预计到 2031 年将达到 867 亿美元。

虽然科学家们多年来一直在研究透明太阳能电池，但合适的材料直到最近才被开发出来。例如，去年东北大学工程研究生院的研究人员利用二维原子片制造出了一种透明太阳能电池，其平均可见光透明度为 79%。此外，麻省理工学院的一个研究小组正在探索使用有机材料的透明太阳能电池技术，这种材料可以吸收红外线和紫外线，同时允许可见光通过。

相比之下，UNIST 的方法采用了晶体硅（c-Si）这种最常见、最高效的光伏材料。他们的模块化战略还解决了扩大透明太阳能技术的实际应用所面临的关键挑战。

"UNIST的研究"为模块化研究开辟了一条新的道路，这对透明硅太阳能电池的商业化至关重要，"UNIST能源与化学工程学院的Kwanyong Seo教授说，他和他的团队开发了透明太阳能电池。"我们计划继续深入研究，使透明太阳能电池成为未来环保能源产业的关键技术。"

UNIST 太阳能电池采用全背面接触 (ABC) 设计，所有电气元件都位于电池背面，以保持玻璃般的外观。

另一项关键创新是无缝模块化技术，该技术无需使用金属线即可消除太阳能电池之间的缝隙。这一进步解决了与传统太阳能电池模块化方法相关的美观问题。

该团队的 16 平方厘米透明太阳能电池模块实现了 15.8% 的峰值功率转换效率，同时保持了 20% 的平均可见光透射率。传统硅太阳能电池板的效率通常在 15%-20% 左右。通过将单元电池相互连接，研究人员能够将输出电压和功率从 1 平方厘米电池的 0.64 V 和 15.8 mW 调整到 16 平方厘米模块的 10.0 V 和 235 mW。

这项发表在《美国国家科学院院刊》上的研究得到了韩国能源技术评估和规划研究所的支持。