透明太阳能电池的研究进展 周文彩.pdf

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材料导报
以及太阳能电站。透明太阳能电池集可见光透光性和发电性能于一身，为太阳能电池开辟了新的应用领
域，如建筑窗户、交通工具、农业大棚以及电子设备等。理想的透明太阳能电池应该像普通玻璃一样具有
较高的透过率、显色指数以及长期稳定性，并且具有较高的光电转化效率。
目前，透明太阳能电池的研究还处于初始阶段，面临的主要挑战在于光电转化效率和可见光透过率不
能满足应用场所的需求，这是制约透明太阳能电池进一步发展的主要原因。透明太阳能电池的制备主要通
过三种途径实现。一是牺牲光电转化效率提高电池的透过率。对于传统的太阳能电池材料（c-Si、CdTe、
CIGS 等），透过率和光电转化效率是相互对立的，光电转化效率随着透过率的增加而减小，可根据实际需
求平衡光电转化效率和透过率之间的关系。二是寻求吸收 UV/NIR 的材料发电。理论上，吸收 UV/NIR 的
单结透明太阳能电池在可见光透过率 100%时，极限光电转化效率可达 %，然而由于材料以及技术方面
的限制，实际制备的透明太阳能电池效率远低于理论值。三是利用太阳能荧光聚集器（LSC）。该技术可实
现较高的透过率和显色指数，且易于大面积制备，被认为是取代大面积窗玻璃的一个潜在技术，但是光电
转化效率较低。为了提高透明太阳能电池的光电转化效率和透过率，必须同时考虑吸光材料、透明电极、
电荷传输材料以及界面等因素，减少光的反射，增加不可见光的吸收和利用。
本文归纳了透明太阳能电池的研究进展，详细介绍了透明太阳能电池的设计策略，分析了透明太阳能
电池面临的挑战并展望其前景，以期为制备高性能的透明太阳能电池提供参考。
关键词：透明太阳能电池 区域选择性透光 薄膜技术 紫外/近红外吸收 太阳能荧光聚集器
通信作者：周文彩，wencai.******@
中图分类号： 文献标识码：A
引用格式：周文彩，王伟，刘晓鹏，齐帅，于浩，曾红杰，王川申，魏晓俊. 透明太阳能电池的研究进展 [J].
材料导报, 2023, 37(8): 21060214

Research progress in transparent solar cells
ZHOU Wencai1, WANG Wei1, LIU Xiaopeng1, QI Shuai1, YU Hao1, ZENG
Hongjie1, WANG Chuanshen1, WEI Xiaojun2
1 China Triumph International Engineering Co., Ltd., Shanghai, 200063, China; 2 National Innovation Center for
Advanced Glass Materials (