韩国研究人员开发出用于柔性薄膜 BIPV 和 VIPV 太阳能电池板着色的新型光学技术

由韩国材料科学研究所 (KIMS) 领导的研究小组开发了一种新的光学技术，用于对柔性薄膜建筑一体化光伏 (BIPV) 和车辆一体化光伏 (VIPV) 太阳能电池板进行着色。

据报道，所提出的技术能够表现出各种反射颜色，而不会显着影响太阳能电池的效率。该研究的主要作者 Jung-dae Kwon 在接受《PV 杂志》采访时表示：“我们使用基于铝掺杂氧化锌 (AZO) 材料和硅薄膜的透明电极直接制造了电池。”

科学家们还设计了一种折射率差小于5%的多层薄膜，他们声称这种薄膜可以最大限度地减少太阳能电池吸收的可见光谱的反射损失。他们解释说：“它可以应用于各种薄膜太阳能电池，因为它几乎不会因颜色实现而降低太阳能电池的效率。”

研究人员在《化学工程杂志》上发表题为“由偶氮基材料组成的柔性多层着色透明电极”的论文中解释说，偶氮的氢化会导致氧和锌空位的钝化，从而强化了氧和氢的结合。键，从而提供所需的电学和光学性能。

他们在基于非晶硅 (a-Si) 的薄膜电池上测试了他们的方法。为了实现所有三种基色，该团队制造了分布式布拉格反射器 (DBR) 电极，该电极由六对 AZO 和 AZO:H 组成，通过传统真空溅射沉积在超薄无色聚酰亚胺上。

DBR 由交替的介电层组成，通常用作反射器和介电镜，多层组合物在高折射率和低折射率之间交替，以产生可定制的反射光光谱。

研究小组强调，他们能够通过改变 DBR 层的厚度来控制颜色和电导率。他们表示，每种颜色的转换效率几乎没有差异，并且在弯曲应力下表现出出色的柔韧性和耐久性。绿色原型表现最好，效率为 5.45%。所有三种颜色的原型均能在 6 毫米的弯曲半径下承受 600 次循环。蓝色、绿色和红色的额定功率分别为1.14W/g、1.29W/g和1.22W/g。