维度网讯,南洋理工大学研究团队开发出厚度仅约人类头发丝万分之一、且近乎隐形的钙钛矿太阳能电池,这种半透明装置可将汽车车窗、摩天大楼玻璃幕墙乃至智能眼镜转化为发电表面。该成果发表在学术期刊《ACS Energy Letters》上。
传统太阳能板要求大面积安装且不透明,难以融入城市建筑外观。新研制的钙钛矿电池以半透明、色彩中性的特性,能够在不改变建筑外观的前提下嵌入窗户和玻璃幕墙——对建筑师和开发商更具吸引力。钙钛矿材料吸光效率高且生产成本低于硅,同时可在间接光和漫射光条件下发电,特别适合高楼林立的密集城区。
Annalisa Bruno领导的研究团队采用热蒸发工艺制造电池。该方法在真空室内加热材料使其气化并沉积成薄膜,无需有毒溶剂,便于未来大规模生产。通过调整钙钛矿层的厚度,团队制成了不透明和半透明两种版本。不透明版本的效率在7%至12%之间(依厚度而定);半透明版本在允许41%可见光通过的同时,实现7.6%的光电转换效率。研究人员表示,这一性能在使用同类材料制造的半透明钙钛矿电池中处于领先水平。
研究的第一作者Luke White指出,该技术可为发电调光窗及其他可持续建筑形态提供支持。初步估算显示,若电池成功规模化,采用玻璃外墙的大型办公大楼每年可产生数百兆瓦时电力。剑桥大学Sam Stranks表示,该技术在商业化部署前仍需验证长期耐用性和稳定性。
南洋理工大学团队已通过NTUitive提交专利申请,并与行业伙伴合作优化生产工艺。下一步计划提升电池耐用性、将技术扩展至更大面积,再推向市场。研究人员相信,这项技术最终将帮助窗户、车辆和消费电子产品成为安静的可再生能源来源。
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