韓國(guó)UNIST的研究人員發(fā)明了一種可伸縮且透明的太陽(yáng)能電池，經(jīng)過數(shù)十次彎曲測(cè)試后，性能仍可保持在95%左右，可集成至汽車玻璃等應(yīng)用。

據(jù)外媒報(bào)道，韓國(guó)蔚山國(guó)家科學(xué)技術(shù)研究院(UNIST)的研究人員研發(fā)了一款可伸縮無(wú)色太陽(yáng)能電池，轉(zhuǎn)換效率可達(dá)8%，經(jīng)過數(shù)十次彎曲測(cè)試后，性能仍可保持在95%左右。此外，該款電池可用于建筑物、汽車玻璃和便攜式電子設(shè)備。

該款無(wú)色電池通過將圓柱形硅棒嵌入至一種可彎曲、透明的聚合物中制成。研究人員還結(jié)合采用干法蝕刻與濕法蝕刻技術(shù)，制備了硅導(dǎo)電帶陣列聚合物復(fù)合膜(SiMPF)。“六角形陣列導(dǎo)電帶直徑為2μm，長(zhǎng)度為30μm，由涉及反應(yīng)離子蝕刻的光刻法工藝制成。”

表面積大

UNIST團(tuán)隊(duì)利用原子層沉積(ALD)將氧化鋁(Al2O3)層涂在硅導(dǎo)電帶上，使硅表面鈍化。研究人員表示：與傳統(tǒng)的硅太陽(yáng)能電池相比，本研究中不靠支撐物的、基于SiMPF的透明太陽(yáng)能電池表面積大，因此有必要適當(dāng)鈍化表面。

然后，該團(tuán)隊(duì)采用旋涂法，將硅導(dǎo)電帶(SiMW)陣列嵌入到聚二甲基硅氧烷(PDMS)中，PDMS是使用最廣泛的硅基有機(jī)聚合物。研究人員報(bào)告表示：“我們發(fā)現(xiàn)具有氧化鋁涂層的SiMW陣列疏水性很強(qiáng)，PDMS無(wú)法滲入SiMW，而且SiMW和PDMS之間的附著力也不是很強(qiáng)，因此，在第二道旋涂工序中，很容易將PDMS從SiMW陣列中剝離出來(lái)。”

導(dǎo)電帶

據(jù)說(shuō)，用于該電池的導(dǎo)電帶陣列能夠有效連接，便于收集電荷載體。研究人員表示，其基于SiMPF的中和色透明太陽(yáng)能電池的轉(zhuǎn)換效率達(dá)8.07%，平均透射率為10%。因?yàn)橄噜徆鑼?dǎo)電帶能夠重新吸收光線，而且導(dǎo)電帶本身的電場(chǎng)得到增強(qiáng)，因而該電池還具備很強(qiáng)的光吸收性能。

UNIST團(tuán)隊(duì)表示：“該項(xiàng)研究中的太陽(yáng)能電池是一種理想電池，可用于集成至建筑物的太陽(yáng)能光伏系統(tǒng)、汽車可拆卸裝置或未來(lái)的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用等。”

2020年1月，沙特阿拉伯國(guó)王阿卜杜拉科技大學(xué)(Saudi Arabias King Abdullah University of Science and Technology)的研究人員推出了一款可伸縮的太陽(yáng)能電池，并表示其晶體硅電池的表面拉伸了約95%，而且轉(zhuǎn)換效率保持為19%。

去年12月，另一組UNIST研究人員表示，通過在一個(gè)透明的晶體硅太陽(yáng)能電池上刺了一個(gè)直徑為100μm的洞，打造了一款透明電池。據(jù)報(bào)道，研究人員采用了一個(gè)中和色透明c-Si基板來(lái)研發(fā)該款電池，而且該電池的效率高達(dá)12.2%。