阳光下车窗自主补能,智能眼镜镜片收集光能供电,这些极具创意的能源应用场景,如今迎来落地契机。新加坡南洋理工大学科研团队成功研制出半透明超薄钙钛矿太阳能电池,让各类透光物件变身发电设备不再是空想。
这款新型电池极致纤薄,厚度仅为发丝直径的万分之一,相较传统同类型钙钛矿电池更是薄上五十倍,在极致轻薄的基础上,依旧拥有业内领先的光电转化能力,相关研究成果已正式刊发于《ACS 能源快报》。
从应用价值来看,建筑领域能耗占全球能源消耗近四成,将建筑外立面改造为发电载体意义重大。该电池适配低温制备工艺,还可灵活调节吸光范围,平衡透光效果与发电效率,同时支持大面积量产,能够有效缩减生产使用过程中的碳排放量。
区别于常规硅基光伏产品,它在散射光、弱光环境下依旧能够稳定运转,高度适配高楼林立、光照分散的城市环境。一旦实现规模化投产,城市大型玻璃幕墙可升级为发电墙体,年发电量十分可观,足以满足大量家庭日常用电需求。
在制作工艺上,研发团队采用真空热蒸发沉积技术,在真空环境中加热原料形成均匀薄膜,打造出优质吸光层。整套制作流程无需使用有毒溶剂,既能精简工序,又能减少材料瑕疵,进一步提升发电效能。
实测数据显示,不同厚度电池发电效率各有差异,60 纳米规格的半透明电池表现尤为出色,光电转换效率可达 7.6%,可见光透光率达到 41%,完美兼顾采光需求与发电性能。
凭借半透明、色调自然的优势,这款光伏电池适配性极强,未来可无缝融入建筑玻璃窗、幕墙以及各类穿戴智能设备,在不改动原有外观设计的前提下实现光能利用,为绿色低碳能源发展开辟全新路径。
