让太阳能电池变漂亮：新型柔性彩色透明电极诞生！

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上海卷柔新技术光电有限公司是一家专业研发生产光学仪器及其零配件的高科技企业，公司2005年成立在上海闵行零号湾创业园区，专业的光电镀膜公司，技术背景依托中国科学院，卷柔产品主要涉及光学仪器及其零配件的研发和加工；光学透镜、反射镜、棱镜，平板显示，安防监控等光学镀膜产品的开发和生产，为全球客户提供上等的产品和服务。

图1：通过定期将氢与掺铝氧化锌材料混合所制造的一种在柔性基底上透明薄膜太阳能电池以实现颜色效果。

由韩国材料科学研究所能源与电子材料部的Jung-dae Kwon博士领导的研究团队，在柔性多层着色透明电极领域取得了突破性进展。他们成功地在柔性的基底上开发出一种多层透明电极，能够呈现不同的反射，而且对太阳能电池的效率影响微乎其微。这项**技术已成功应用于世界上头个具有此特性的薄膜太阳能电池，相关研究成果已在《Chemical Engineering》上发表。

图2：所开发的透明薄膜太阳能电池。

该技术的关键在于通过周期性地在透明电极材料中掺杂铝的氧化锌中引入氢，从而引发折射率差异，进而在单一材料内实现反射。通过巧妙地制作折射率差异小于5％的多层薄膜，研究团队成功地减少了太阳能电池在可见光范围内的反射损失。这项技术的一个显著优势在于对太阳能电池效率的影响很小，使其适用于各种薄膜太阳能电池中的吸收体。此外，这一技术还有望在BIPV（建筑一体化光伏）和VIPV（车辆一体化光伏）领域提升柔性基底透明薄膜太阳能电池的审美效果。

过去，为透明薄膜太阳能电池增色主要采用的是多层薄化技术，用于改变光学特性的控制薄膜涂层技术，以及仿生结构色技术。然而，由于这些方法对可见光的宽反射带和高反射率的影响较大，它们在吸收可见光的太阳能电池中应用较为局限，或者需要涉及多种材料的复杂工艺，难以在工业领域实际应用。

研究团队采用常见的真空溅射沉积方法，在制备氧化锌薄膜的同时，通过定期的氢反应制备了具有不同折射率的多层薄膜。通过调整多层薄膜的厚度，他们成功地获得了三原色的光，甚至在应用于可见光范围内吸收光的太阳能电池中实现了电极的颜色。

图3：利用单一材料作为层压材料，实现了透明薄膜太阳能电池能够呈现红、绿、蓝三种主要颜色。

值得注意的是，这种基于单一材料的多层透明薄膜电极无需额外加工步骤。这项技术有望以较低的成本实现多样化的颜色和高效薄膜太阳能电池。此外，由于反射的实现类似光学滤波器，因此还可以在图像传感器、光刻掩模和红外屏蔽等领域应用。

主要研究员Jung-dae Kwon博士表示：“一旦该技术商业化，将有助于开发简单、无需加工的光滤波技术和高效的着色柔性基底透明薄膜太阳能电池。此外，这还有望实现现代建筑的BIPV系统和车辆的VIPV系统，从而增强审美特点.

图片来源：Chemical Engineering

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上海卷柔新技术光电有限公司是一家专业研发生产光学仪器及其零配件的高科技企业，公司2005年成立在上海闵行零号湾创业园区，专业的光电镀膜公司，技术背景依托中国科学院，卷柔产品主要涉及光学仪器及其零配件的研发和加工；光学透镜、反射镜、棱镜，平板显示，安防监控等光学镀膜产品的开发和生产，为全球客户提供上等的产品和服务。