研究人员开发出柔性多层着色透明电极

韩国材料科学研究所能源与电子材料系的Jung-daeKwon博士领导的研究小组成功地在柔性基板上实现了世界上第一个透明薄膜太阳能电池，该电池呈现出不同的反射颜色，并且不会显着降低太阳能电池的效率。研究成果发表在《化学工程杂志》上。

这是一种通过定期将氢掺入作为透明电极的铝掺杂氧化锌中以引起折射率差，从而在单一材料中实现反射颜色的技术。

通过设计折射率差小于5%的极低多层薄膜，将太阳能电池器件吸收的可见光区域的反射损耗降至最低。它可以应用于薄膜太阳能电池的各种吸收器，因为它几乎不会因颜色实现而降低太阳能电池的效率。此外，它有望成为提高BIPV(建筑一体化光伏)和VIPV(车辆一体化光伏)柔性基板透明薄膜太阳能电池美观度的基准。

迄今为止，针对折射率差异较大的材料的多层减薄技术、用于设计光学性能的色彩控制薄膜镀膜技术以及模仿自然结构色彩技术等色彩应用方法已被用来提高透明薄膜太阳能的美观度。细胞。然而，由于反射带宽且反射率高，这些技术并不适合吸收可见光的太阳能电池，或者它们需要复杂的技术，在两种或多种材料和工艺方面难以工业应用。

研究小组通过周期性氢反应形成具有不同折射率的多层薄膜，同时使用一般半导体和太阳能电池制造工艺中使用的真空溅射沉积方法沉积氧化锌薄膜。然后他们通过调整多层薄膜的厚度获得了光的三基色。当时，即使应用于吸收可见光范围内的光的太阳能电池，电极的颜色也能很好地实现。

基于单一材料的多层透明薄膜电极不需要额外的加工。有望以低成本实现薄膜太阳能电池的多种颜色和高效率。此外，由于反射色被实现为滤光片，因此可以应用于图像传感器、光刻掩模、红外屏蔽等各种领域。

首席研究员Jung-daeKwon博士表示：“这项技术商业化后，将有助于开发简单、免加工的滤光技术和高效彩色柔性基板透明薄膜太阳能电池，并实现用于现代建筑的BIPV系统和用于具有美学特征的车辆的VIPV系统。”

该研究是在韩国材料科学研究所基础研究项目和韩国能源技术评价与规划研究院能源技术开发项目下开展的。基于这项研究，研究团队正在积极开展兼顾BIPV美观性和实用性的色彩表达太阳能组件领域的后续研究。