不透明的太阳能电池（左）和透明太阳能电池（右）的对比 图片来源：Ulsan National Institute of Science and Technology (UNIST)

　　韩国研究人员找到了一种有效且廉价的方法，可以将太阳能电池从不透明转变为透明。现有的透明太阳能电池往往带有红色色调，效率也较低，但通过在晶体硅片上打直径约100μm 的孔（相当于一根头发丝大小），就能让光通过，无需对电池着色。将这些孔按一定策略分布在硅片上，人眼就无法“看到”它。这项研究发表在《焦耳》（Joule）杂志上。

　　用天然不透明的晶体硅制造透明太阳能电池，这是太阳能领域最具挑战的问题之一。大多数太阳能电池牺牲它们的透明度来使效率最大化。市场上最好的太阳能电池效率超过20%。该研究团队开发的透明中性色调的太阳能电池表现出长期的稳定性，以及12.2%的高功率转换效率。

　　韩国蔚山国家科学技术研究所（Ulsan National Institute of Science and Technology，UNIST）的徐官勇（音，Kwanyong Seo）与韩国大学（Korea University）的李升友（音，Seungwoo Lee）是文章的共同资深作者。徐说：“我们团队成员认为晶体硅是开发玻璃状、高效、高稳定性、中性色调的太阳能电池的最好材料。起初，我们所有人都觉得这是个疯狂的想法。主要问题在于晶体硅是不透明的，所以在我们的研究之前，没有人尝试制造中性色调的透明晶体硅。”

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　　徐说，透明太阳能电池是把窗户变成太阳能电池板的理想材料。“目前的太阳能电池需要空间，它们被放置在地面或足够大的屋顶上，但与窗户面积相比，屋顶的比例正在逐渐减小。”他说道。

　　此外，大多数窗户是垂直的，因此光线会以较小的角度照射在窗户上。当受到低角度光线照射时，传统电池中的电流会下降近30%，而透明太阳能电池中的电流只减少不到4%，这使得透明电池能够更有效地利用太阳能。

　　徐说：“我们想用透明太阳能电池替换目前的窗户。但仍有很多难题需要攻克，例如需要取得监管的许可。我们还需要增强透明电池的机械稳定性和强度，使我们的设备足以取代目前建筑中的窗户。”

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　　即便如此，透明晶体硅的商业化依然是有前景的。除了在晶体上打圆孔之外，其制造过程与业界传统的太阳能电池相似。该团队的下一步工作是将设备扩大到25平方厘米，并将效率提高到15%。

　　徐说：“硅基板是半导体行业非常流行的材料，我们相信这一设想可以应用于许多不同的场景，例如透明电子产品。它也可以作为一种能量来源应用于移动设备。”

　　翻译：页一

　　审校：戚译引

　　引进来源：Cell Press