世界首块透明薄膜太阳电池!

由韩国材料科学研究院能源与电子材料系的Jung-dae Kwon博士领导的研究小组成功地在柔性基板上实现了世界上首个透明薄膜太阳电池，该电池可呈现不同的反射颜色，且不会显著降低太阳电池的效率。研究成果发表在《化学工程杂志》上。

这是一种在单一材料中实现反射颜色的技术，其方法是在作为透明电极的掺铝氧化锌中周期性地加入氢以引起折射率的差异。

通过设计折射率差极低的多层薄膜(小于5%)，太阳能电池装置吸收的可见光区域的反射损耗降到了最低。由于几乎不会因颜色的实现而降低太阳电池的效率，这种技术可应用于薄膜太阳电池的各种吸收剂。

此外，它有望成为提高BIPV(建筑集成光伏)和VIPV(车载集成光伏)柔性衬底透明薄膜太阳电池美观度的基准。

迄今为止，针对折射率差异较大的材料的多层减薄技术、设计光学特性的色彩控制薄膜涂层技术以及模仿自然结构的结构色彩技术已被用作提高透明薄膜太阳能电池美观度的色彩应用方法。然而，由于反射带较宽，反射率较高，或者需要复杂的技术，在两种或两种以上材料和工艺方面难以实现工业化应用，这些技术并不适合吸收可见光的太阳能电池。

研究小组利用一般半导体和太阳电池制造工艺中使用的真空溅射沉积法，在沉积氧化锌薄膜的同时，通过周期性氢反应形成了具有不同折射率的多层薄膜。然后，他们通过调整多层薄膜的厚度获得了三原色光。当时，即使应用于吸收可见光范围内光线的太阳电池，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无需额外加工，有望以低成本实现各种颜色的高效薄膜太阳电池。此外，由于反射颜色是作为光学滤光片实现的，因此可应用于各种领域，如图像传感器、光电传感器、光电元件、光通信、光电子等。

首席研究员Jung-dae Kwon博士表示："这项技术商业化后，将有助于开发简单、免加工的滤光片技术和高效的彩色柔性衬底透明薄膜太阳能电池，实现具有美学特征的现代建筑BIPV系统和车辆VIPV系统。"

这项研究是在韩国材料科学研究院的基础研究项目以及韩国能源技术评估和规划研究院的能源技术开发项目下进行的。在此基础上，研究小组正积极开展后续研究，从BIPV的美学和实用性两方面考虑，开发能够表现色彩的太阳能组件。