透明な太陽電池の新しい設計は、高い効率と推定30年の寿命を組み合わせて、太陽エネルギーも供給する窓への道を開くことができます。
「太陽エネルギーは、産業革命以来、人類がこれまでに生み出した中で最も安価な形のエネルギーです」と彼は言います。 スティーブン・フォレスト、ミシガン大学の電気工学の教授で、研究を主導しました。 「これらの透明な装置を窓に使用することで、建物は発電所になります。」
シリコンは地面を失う
ソーラーパネルの効率性の王様であり続けていますが、シリコンはそれを透明にすることを許可していません。 窓と互換性のあるソーラーパネルを作成するために、研究者たちは有機または炭素ベースの材料を調査しました。 チームにとっての課題は、光変換有機材料が使用中に急速に劣化するのを防ぐことでした。 以前の実験では、わずか40週間で効率が値の12％を下回ったパネルが作成されました。
チームは、これらの太陽電池が受けた損傷の性質を研究することにより、いくつかの場所で改善する必要があることを認識しました。 まず第一に、紫外線を遮断することです。 このために、彼らは太陽に面するガラスの側面に酸化亜鉛の薄層を追加しました。 光吸収装置を保護するために、チームはXNUMX層の炭素ベースの材料を追加しました。
テスト 透明な太陽電池
次に、チームは新しい透明セルの防御機能をテストしました。 これは、典型的な太陽1から27の太陽の光、華氏150度の高温まで、さまざまな強度のシミュレートされた太陽光で行われました。 チームは、これらの条件下でパフォーマンスがどのように低下するかを調査することにより、これらの太陽電池が透明であると計算しました 80年経っても30％の効率で動作します。 驚異的な飛躍。
フォレストは、これらのデバイスが家の窓に直接置かれるのを見ています。 現在、40％の透明度がありますが、60％の透明度の目標はもうすぐです。
これらの透明セルの材料は液体として保管および輸送できるため、製造コストは比較的低くなければなりません。
研究が掲載されました ネイチャー·コミュニケーションズ
