希伯来大学的研究人员利用3D打印的聚合物结构，开发出可以改变颜色并控制光线传输的半透明太阳能电池。该团队由化学研究所和纳米科学与纳米技术中心的Shlomo Magdassi教授和Lioz Etgar教授领导，他们的研究成果发表在《EES Solar》杂志上。
彩色半透明柔性钙钛矿太阳能电池制备主要步骤示意图。（图片来源：EES Solar）
这种太阳能电池利用3D打印技术制造的微型聚合物柱来调节光线传输，而无需改变太阳能电池材料本身。这种制造方法避免了高温和有毒溶剂的使用，使其适用于柔性表面，并且生产过程更加环保。“我们的目标是重新思考如何实现太阳能电池的透明度，”Magdassi教授说道，“通过使用由无毒、无溶剂材料制成的3D打印聚合物结构，我们可以精确控制光线在器件中的传播，这种方法既可扩展，又适用于实际应用。”
研究人员证明，通过改变透明电极层的厚度，可以调节太阳能电池的颜色。这种改进使器件能够反射特定波长的光，从而产生不同的颜色，同时保持发电能力。该技术可应用于太阳能窗户和建筑一体化光伏系统等领域。
在实验室测试中，这种柔性太阳能电池的功率转换效率高达9.2%，平均可见光透过率约为35%。该器件在反复弯曲测试和长时间运行中均保持了稳定的性能。“尤其令人兴奋的是，我们可以在不牺牲性能的前提下，定制器件的外观和柔性，”埃特加尔教授说道，“这使得这项技术对于太阳能窗户以及为现有建筑增添太阳能功能尤为适用。”
研究团队计划下一步着重提升太阳能电池的长期耐久性，通过保护性封装和阻隔层来实现这一目标，从而推动其商业化应用。这项技术有望将太阳能电池集成到窗户、建筑立面和曲面等传统太阳能电池板无法应用的领域。
来源：pubs.rsc.org
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