研究人员开发半透明太阳能电池 可用于车辆天窗

据报道，德国航空航天中心（DLR）的研究人员基于由硅和锗（Si/Ge） 制成的超薄氢化非晶态多量子阱（MQW）制造了一种半透明太阳能电池。

研究人员Hosni Meddeb表示：“这种新颖的半透明太阳能电池技术，能够提供多种集成机会，适合建筑和窗户的玻璃立面、车辆天窗等不同应用。除了收集太阳能，通过定制设计还可以实现多种功能，如美学外观、视觉舒适性和热管理。”

量子阱是插入电池层的薄纳米结构，可以改变带隙等性质。以前的光伏研究采用单量子阱（SQW）纳米结构，本项研究的新颖之处在于赋予其“多”构型。研究人员表示：“这为光学设计和带隙工程提供了额外的自由度。”另外，MQW在光伏性能和透明度方面都有优势。

研究人员构建了若干带有MQW或SQW的太阳能电池，并比较其在标准光照条件下的性能，以评估前者的优势程度。采用直流磁控溅射技术（DC magnetron sputtering）沉积前后电极，在13.56MHZ频率下通过低温等离子体增强化学气相沉积（PECVD）方法制备半导体功能层，并在100C下对电池进行30?分钟的退火处理。

研究人员表示，在开路电压和填充系数方面，由六个2.5纳米MQW组成的电池，比基于20纳米SQW的器件表现得更好，功率转换效率达到3.4%，平均可见光传输水平约为33%。据介绍，相应的光利用效率超过1.1%，堪称无机半透明太阳能电池技术中最顶级的技术之一。

目前，该团队正在尝试，将这种新型半透明太阳能电池技术应用于建筑集成光伏，并进行相应的技术经济和生态评估。Meddeb表示，这种超薄膜光伏概念富有前景，在低材耗、快速制造和降低成本方面具有技术优势，更容易实现商业化。

审核编辑 ：李倩