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厚度约为人类发丝直径的万分之一！半透明超薄钙钛矿太阳能电池研发成功
2026年05月20日 10:41:04
来源：化工仪器网 点击量：606
新加坡南洋理工大学科学家成功研发出半透明超薄钙钛矿太阳能电池。该电池的厚度约为人类发丝直径的1/10000、传统钙钛矿太阳能电池的1/50。
近年来，科学家们大力研发多类型锂电池，这有助于缓解传统化石能源带来的碳排放与气候变化压力，也能为光伏发电的分布式存储提供更稳定的支撑，进一步提升太阳能这类清洁能源的利用效率，助力构建以新能源为主体的新型电力系统。
就在近日，新加坡南洋理工大学科学家成功研发出半透明超薄钙钛矿太阳能电池。该电池的厚度约为人类发丝直径的1/10000、传统钙钛矿太阳能电池的1/50。尽管极其轻薄，这种器件的光电转换效率却达到了目前超薄钙钛矿太阳能电池中的领先梯队。相关成果发表于美国化学会《ACS能源快报》。
与传统硅基太阳能电池不同，该器件在间接光与漫射光条件下同样能稳定工作，更适用于高层建筑密集、直射光受限的城市环境。研究人员估算，如果该技术实现规模化应用，大型玻璃幕墙有望被改造为“发电立面”，年发电量可达数百兆瓦时，相当于约100户四房式组屋的年用电量。
在制备工艺方面，研究采用了“热蒸发”真空沉积技术，将原材料在真空环境中加热蒸发后沉积成薄膜，从而形成均匀超薄的钙钛矿吸光层。该方法不使用有毒溶剂，同时有助于减少材料缺陷，提升光电转换效率。
实验结果显示，当钙钛矿层厚度为10纳米、30纳米和60纳米时，不透明器件的光电转换效率分别约为7%、11%和12%。在半透明器件中，约60纳米厚度的样品可实现7.6%的转换效率，同时允许约41%的可见光透过，使其在采光与发电之间取得平衡。
研究人员指出，这种太阳能电池具备半透明、颜色中性的特点，未来或可直接嵌入建筑窗户、玻璃幕墙以及可穿戴电子设备中，在不明显改变外观的情况下实现发电，拓展了能源利用方式。
素材来源：科技日报
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