(圖片來源：techxplore)

隨著氣候變化危機不斷加劇，從傳統(tǒng)化石燃料轉(zhuǎn)向高效綠色能源已經(jīng)迫在眉睫。這促使研究人員考慮“個性化能源”概念，發(fā)展現(xiàn)場發(fā)電，例如將太陽能電池納入窗戶、車輛、手機屏幕和其它日常用品。要做到這一點，太陽能電池板的方便性和透明度非常重要。科學(xué)家最近開發(fā)出“透明光伏”(TPV)裝置，即傳統(tǒng)太陽能電池的透明版本。與傳統(tǒng)深色、不透明太陽能電池(吸收可見光)不同，TPV可以利用紫外線中的“不可見”光。

傳統(tǒng)太陽能電池可以是“濕電池”(以溶液為主)，也可以是“干電池”(由金屬氧化物半導(dǎo)體構(gòu)成)。干式太陽能電池相對略有優(yōu)勢：更可靠、更環(huán)保、更具成本效益，而且金屬氧化物很適合利用紫外光。到目前為止，金屬氧化物TPV的潛力尚未得到充分開發(fā)。

韓國仁川國立大學(xué)(Incheon National University)研究人員提出一種基于金屬氧化物的TPV設(shè)備的創(chuàng)新設(shè)計，在兩個透明金屬氧化物半導(dǎo)體之間插入一層非常薄的硅，以開發(fā)高效TPV設(shè)備。研究負責(zé)人Joondong Kim教授表示：“我們的目標(biāo)是通過在氧化鋅和氧化鎳之間嵌入一層非晶態(tài)硅超薄膜，制造出一種高功率透明太陽能電池。”

這項設(shè)計主要有三個優(yōu)點。首先，允許使用波長更長的光;其次，可以有效收集光子;第三，帶電粒子能更快地傳輸?shù)诫姌O。此外，即使在陰天或雨天等光線不足的情況下，也有可能產(chǎn)生電能?？茖W(xué)家們利用該裝置來操作一個風(fēng)扇的直流電機，從而進一步證實其發(fā)電能力。

研究小組認(rèn)為，這一設(shè)計有望在現(xiàn)實生活中盡快得到應(yīng)用。Kim教授表示：“我們希望將我們的TPV設(shè)計應(yīng)用于各種材料，如玻璃建筑物，以及電動汽車、智能手機和傳感器等移動設(shè)備。”另外，該團隊希望利用創(chuàng)新材料，如2D半導(dǎo)體、金屬氧化物納米晶體和硫化物半導(dǎo)體，將其設(shè)計提高到新的水平。