适用于窗玻璃的隐形太阳能电池板。免费技术图书馆新闻

适用于窗玻璃的隐形太阳能电池

23.07.2022

来自 Tohoka 大学（日本）的一组科学家使用氧化铟锡 (ITO) 作为透明电极和二硫化钨 (WS2) 作为光敏层，创造了一种几乎不可见的太阳能电池。他们在科学期刊 Nature 上发表了研究结果。

值得注意的是，太阳能电池的透明度达到了79%。这将允许将来使用这些设备来装备“智能”家庭，将它们插入窗户而不是玻璃，以覆盖智能手机和健身手环等各种小工具的屏幕。透明的太阳能电池板将为可穿戴和移动设备供电，使人们不必随身携带充电器并依赖插座。

WS2（二硫化钨）是一种由过渡金属和硫属元素组成的薄单层半导体。据科学家称，这种材料非常适合制造几乎“隐形”的太阳能电池板。铟锡氧化物和二硫化钨 (ITO-WS2) 的键合是通过将 ITO 溅射到石英基板上并使用化学气相沉积生长 WS2 单层来实现的。 WS2 和 ITO 之间的接触势垒通过在 ITO (Mx/ITO) 顶部沉积薄金属层以及在 Mx/ITO 和 WS3 单层之间沉积一层薄薄的 WO2 来控制。

结果，肖特基势垒的高度急剧增加（高达 220 meV），从而提高了该太阳能电池中电荷载流子分离的效率。肖特基势垒是出现在与金属相邻的半导体接触层中的势垒，等于金属与半导体的功函数之差。

结果，研究人员发现，电极优化的（WO3/Mx/ITO）太阳能电池的能量转换效率比使用传统 ITO 电极的设备高 1000 多倍。

研究人员计算出，具有非常高的平均可见光透射率（1%）的 79 cm 太阳能电池可以将其总功率增加到 420 pW。这在科学家们连续进行多次的实验过程中变得清晰起来。

仅在美国，玻璃表面的面积为 5 至 7 亿平方米。 m - 从手机屏幕到摩天大楼。 “想象一下，如果我们可以用这种太阳能电池板给这些区域上釉，可以产生巨大的电力。”

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联合创建的服务将收集家用电子数据的松下云与丰田智能中心云系统相结合，使用移动设备和适当的应用程序连接到汽车。例如，该程序通过访问车辆的 GPS 坐标来提醒驾驶员空调没有关闭。

在他的车里，用户将能够远程停止家用电器的操作，或者相反，在回家的路上打开它。移动应用程序可让您在微波炉中预热食物，在电热水壶中烧开水，并确保房间内的温度舒适。

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