中国半透明太阳能电池效率创历史新高,推动建筑一体化光伏技术发展
2025-10-23 11:51
来源:香港理工大学
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一个研究团队成功开发出创新参数FoMLUE,用于评估光活性材料在半透明有机光伏(ST-OPV)技术中的潜力,为其在建筑、可再生能源汽车及农业温室等领域的广泛商业应用奠定了坚实基础。相关研究论文《具有广泛地理适应性的半透明有机光伏电池作为可持续智能窗户》已在《自然通讯》杂志上发表。

1 / 1由香港理工大学电气电子工程学系能源转换技术讲座教授兼钟士元爵士可再生能源特聘教授李刚教授领导的研究团队,开发出一种名为FoMLUE的创新参数,用于评估光活性材料在半透明有机光伏器件(ST-OPV)中的应用潜力,为其广泛的商业应用铺平了道路。

透明太阳能电池因其能集成于窗户、屏幕等表面,在可再生能源领域展现出巨大革新潜力。然而,平衡透明度与能量转换效率仍是其面临的主要挑战之一。ST-OPV凭借高效发电与美观设计的双重优势,吸引了广泛研究。其独特的离散吸收、低成本生产及环境可持续性,在建筑一体化光伏(BIPV)领域具有显著发展潜力。研究团队通过结合不同材料与先进设备工程技术,提高了ST-OPV的效率与稳定性,同时确保了产品颜色的自然呈现,不损害建筑物的视觉吸引力。

研究引入了无量纲参数FoMLUE,通过分析材料的归一化吸光度,综合考虑了平均视觉透射率、带隙和电流密度,筛选出了一系列经典光活性材料。基于FoMLUE值最高的三元材料的ST-OPV,展现出了更强的隔热性、运行稳定性,并实现了6.05%的光利用效率。研究还揭示了地理因素对ST-OPV性能的影响,通过模拟功率输出与评估建筑空间冷暖负荷,发现夏热冬暖地区最适合安装ST-OPV玻璃窗。李刚教授表示:“太阳能窗为BIPV等领域的实际部署提供了新可能,高性能ST-OPV在构建可持续节能智能窗户方面展现出多功能性与地理适应性。”

更多信息: Jiangsheng Yu 等,《具有广泛地理适应性的半透明有机光伏材料作为可持续智能窗户》,《自然通讯》(2025)。期刊信息: 《自然通讯》

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