Les TSC sont des dispositifs émergents qui combinent les avantages de la transparence visible et de la conversion lumière-électricité. L'une des applications potentielles intéressantes de tels dispositifs est leur intégration dans les bâtiments, Véhicules, ou électronique portable. Par conséquent, la perception des couleurs et la flexibilité sont importantes ainsi que l'efficacité. Actuellement, les cellules solaires transparentes existantes sont basées principalement sur des matières organiques, colorants, pérovskites et Si amorphe; cependant, la nature transparente teintée de couleur ou la rigidité de ces dispositifs limite fortement l'utilité des TSC résultants pour les applications du monde réel.

Dans un nouvel article publié dans Science de la lumière et applications , scientifiques du Département de science et génie des matériaux, Institut national des sciences et de la technologie d'Ulsan, La République de Corée et ses collègues ont développé des cellules solaires transparentes flexibles et efficaces qui ont une couleur neutre. Basé sur les microfils de silicium noyés dans la matrice polymère transparente, ils ont fait preuve de transparence, cellules solaires flexibles et même extensibles. Ce film autoportant a été utilisé avec succès pour la construction de blocs de cellules solaires transparentes. Une hétérojonction entre un Si de type n et un semi-conducteur polymère de type p est formée à la partie supérieure et un film conducteur transparent au bas du dispositif. La transparence des dispositifs peut être réglée de ~ 10 % à 55 % en ajustant l'espacement entre les microfils. De plus, après l'essai de flexion cyclique ou sous l'état de flexion, les performances ont été maintenues sans diminution significative. indiquant que les cellules solaires transparentes ont une excellente flexibilité. Cette forme autoportante étirable et transparente de matrice de microfils/film composite polymère dans cette étude est prometteuse pour les futures cellules solaires transparentes.

Les cellules solaires transparentes présentent un compromis inévitable entre la production d'énergie et l'admission de lumière. Par conséquent, sur la base des critères des cellules solaires transparentes, il y a un compromis inévitable d'efficacité pour atteindre la transparence. Cela rend les cellules solaires transparentes difficiles à obtenir pour obtenir des performances élevées. En surmontant ce problème, ces scientifiques suggèrent leur stratégie pour obtenir des cellules solaires transparentes de haute performance.

"Essentiellement, les cellules solaires peuvent générer de l'électricité à partir de la lumière absorbée. Par conséquent, atteindre des performances élevées ainsi que maintenir la transparence est très difficile. Nous avons révélé un mécanisme d'absorption à l'intérieur du réseau de microfils de Si et développé la nouvelle morphologie des microfils qui peuvent manipuler le chemin de la lumière. Par conséquent, nous avons réussi à améliorer l'absorption de la lumière, qui peut contribuer au courant généré par la lumière dans les cellules solaires transparentes en maintenant la transparence."

"La cellule solaire transparente basée sur un film autoportant avec des techniques avancées d'absorption de la lumière montre l'efficacité de conversion de puissance sur 8 % à 10 % de transparence visible, qui est comparable aux cellules solaires transparentes de couleur neutre à la pointe de la technologie à base de matières organiques et de pérovskites, " ont-ils ajouté.

"De plus, les dispositifs sont basés sur la plaquette de silicium déjà approuvée et largement utilisée sur le marché des cellules solaires en silicium. Par conséquent, ce robuste, plate-forme ultralégère et flexible est réalisable et prometteuse en tant que cellule solaire transparente commercialisée pour une application pratique à l'avenir, ", prédisent les scientifiques.