透明太陽能電池  連眼鏡都可發電

面對淨零碳排的議題,再生能源已是不可抵擋的趨勢,太陽能更是綠能發電的重要角色支一。目前太陽能發電僅止於太陽能板,但若是大樓窗戶玻璃、汽車玻璃、手機玻璃、眼鏡、皮膚,或是溫室等各種環境下都能實現太陽能發電,將會更有助於解決現今能源問題,而日本東北大學Tohoku University推出的太陽能電池透明度達到80%,進一步讓這項技術更具有實用性。

太陽能發電的原理是藉由太陽能光電池吸收陽光,使用光電效應將光轉換成電流,發電層越厚、被吸收的陽光越多,透明度就越低,因此若能實現透明化的話,便可突破使用局限性、大幅擴展使用範圍,讓太陽能發電能更有效率的進行。

圖/123RF

東北大學公布消息指出,過去號稱為透明太陽能電池的產品,透明度多半都低於60%,這次研究團隊推出的太陽能電池透明度達到80%,雖然不如極少數特製、透明度接近90%高透明玻璃,但與市售透明玻璃的透明度相比已是差不多的程度,算是是飛躍性突破。

透明太陽能電池的關鍵技術在於厚度只有1到2個原子厚度的發電層,這種超薄發電層目前主要是石墨烯與過渡金屬二硫化物(Transition-Metal Dichalcogenide Monolayer,TMD)。東北大學就是選用TMD,配合透明的ITO電極並做改良,才有透明玻璃等級的透明度。

東北大學在研發過程中,以新電極提高效率後,製出長寬各1公分的展示品,發電功率達420pW,IoT感測器中已有消耗功率僅100pW的感測器,因此這款透明太陽能電池已具備單獨應用的可能。據了解,若不把透明太陽能電池當成設備唯一電源,而是整個發電系統的一部分,就會有更多用途,像是車窗、眼鏡、風景區窗戶等,現在都能變成太陽能電池。

東北大學研究團隊表示,除了搭載於智慧型手機與眼鏡之外,也能夠實現「可發電窗」等來擴大應用範圍,未來將繼續進行性能試驗等,希望在5年內予以實用化。(記者/竹二)

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