科学家研制出窗户太阳能电池板

【俄罗斯国立研究型技术大学MISIS（NUSTMISIS）的科学家作为研究小组的一部分，开发了一种将氧化铟锡透明电极应用于钙钛矿太阳能电池的新方法。作者表示，这一进展将提高太阳能电池的效率并使其变得半透明。】

这项研究发表在《太阳能材料和太阳能电池》杂志上（SolarEnergyMaterialsandSolarCells）。

俄罗斯国立研究型技术大学MISIS的科学家们给自己设定的任务是制造一种新型太阳能电池板，这种电池板不仅可以发电，还可以传输光。为此，太阳能电池必须由一种人造晶体材料钙钛矿制成，并且其运行需要特殊的透明电极，该电极必须具有良好的导电性。

如今，工业界将氧化铟锡用于此类目的，并通过磁控溅射将其应用于钙钛矿太阳能电池。然而，俄罗斯国立研究型技术大学MISIS的专家表示，这种方法不适合制造高效电池。以这种方式沉积的氧化铟锡存在许多缺陷并且不具有期望的性能。此外，在磁控溅射过程中，科学家研制出窗户太阳能电池板钙钛矿和电池的其他层都会受到损坏。由于这些问题，太阳能电池板的效率较低。

俄罗斯国立研究型技术大学MISIS的科学家开发了一种使用离子束溅射应用氧化铟锡的方法。他们认为，无需使用高温且不会损坏电池的其它层，就可以获得具有所需性能的氧化铟锡。

研究人员制造了半透明太阳能电池，并表明使用离子束溅射可将效率从磁控溅射氧化铟锡样品的3.12%提高到离子束溅射样品的12.65%。俄罗斯国立研究型技术大学MISIS先进太阳能实验室[L.A.S.E]的工程师列夫·卢奇尼科夫（LevLuchnikov）表示：“我们的开发将有助于制造两种类型的太阳能电池——串联太阳能电池和半透明太阳能电池，它们可以内置在房屋的窗户中。”

据他介绍，串联太阳能电池是一种多层光伏结构，其中两种或多种光敏材料串联，通过增加辐射的光谱吸收宽度来更有效地利用太阳光。

半透明太阳能电池除了发电外，还能够传输可见光。俄罗斯国立研究型技术大学MISIS的科学家相信，这一特性将使建筑师和设计师能够以多种方式将太阳能电池集成到建筑物的窗户、外墙和其他结构元素中。

发明者称，新方法的优点是成本较低，而其他将ITO应用于太阳能电池的方法（低速磁控溅射或使用石墨烯电极和金属纳米线）会使电池更加昂贵并且需要更多材料和制造时间。

俄罗斯国立研究型技术大学MISIS、俄罗斯科学院弗鲁姆金物理化学和电化学研究所、斯科尔科沃科学技术研究院、罗马混合和有机太阳能中心、都灵大学的学者们参加了这项研究工作。这项研究是在俄罗斯联邦科学和高等教育部2030优先计划框架内的财政支持下进行的。

在不久的将来，科学家将继续开发基于钙钛矿和硅的叠层太阳能电池。