為建築整合光電努力,新型低成本彩色太陽能板效率高達 21.5%

作者 | 發布日期 2022 年 08 月 16 日 16:30 | 分類 太陽能 , 能源科技 Telegram share ! follow us in feedly


如果太陽能模組的顏色可以更多樣豐富,那麼公共空間與住宅、辦公建築設計也可以有更多可能,如今科學家已經開發出有著低色調的藍色、綠色與紫色太陽能板,其轉換效率甚至與現在的太陽能差不多,落在 21.5%。

由於太陽能板的工作是吸收陽光轉換成電力,因此通常太陽能電池都是深色為主,而市面上常見矽晶太陽能電池主要為藍色,也是因為材料「矽」可吸收可見光中大部分的顏色,因此反射回藍色光。

過去科學家也以蝴蝶鱗片翅膀、泡泡的結構色(structural color)為靈感,想嘗試能否選擇性反射部分的光,只是通常這類成本偏高、太陽能板也會變成彩色的。如今一篇發表在《ACS Nano》上的研究指出,科學團隊已經應用簡單且成本相當低的材料,研發出高效且色彩繽紛的電池。

該團隊在太陽能電池表面噴塗一層薄薄的的「光子玻璃(photonic glass)」材料,其中玻璃由一層薄而無序的介電微觀硫化鋅球體製成,雖然大多陽光都可以穿過光子玻璃,但可以根據球體大小反射指定的顏色,最終團隊也製造出藍色、綠色和紫色光澤的太陽能板。

光子玻璃也可以輕鬆沉積在原本的矽晶太陽能電池上,電池轉換效率基本上也沒有變,只是從 22.6% 微微降低到 21.5%。團隊還發現,在標準耐久性測試中,光子玻璃太陽能板還能維持外觀顏色與性能,而且還可以擴大製造規模,研究團隊也將嘗試調整顏色,讓色澤更飽和、擴大面板的顏色可能。

(首圖來源:ACS Nano)