瑞士科学家设计出更高效的透明太阳能光伏窗

瑞士的科学家创造了透明太阳能电池的新效率记录，为可以帮助我们的家庭和设备供电的发电窗户铺平了道路。染料敏化太阳能电池 (DSC) 也称为 Grätzel 电池，是一种低成本太阳能电池，它使用附着在半导体表面的光敏染料将可见光转化为能量。

以前版本的 DSC 在很大程度上依赖于阳光直射，但洛桑联邦理工学院 (EPFL) 的科学家们找到了一种制造透明光敏剂的方法——可以被光激活的分子——可以“吸收”光在整个可见光谱。“我们的研究结果为轻松获得高性能 DSC 铺平了道路，并为使用环境光作为能源的低功耗电子设备的电源和电池更换应用提供了广阔的前景，”该研究的作者写道，发表于在科学杂志《自然》中。

透明太阳能电池板

DSC 是透明的、柔韧的，并且可以以相对较低的成本制造多种颜色。这些透明太阳能电池板已被用于天窗、温室和玻璃幕墙。2012 年，瑞士科技会议中心成为 DSC 技术在公共建筑中的首个应用。

瑞士科技会议中心2017 年，哥本哈根国际学校为其新大楼揭幕，大楼覆盖着大约 12,000 块使用相同 DSC 技术的蓝色透明太阳能电池板。 它们每年提供大约 300 兆瓦时 (MWh) 的电力，满足学校每年一半以上的能源需求。

具有 30% 效率的透明太阳能技术

但是，尽管发电窗已经上市多年，但人们反复抱怨的是，与传统太阳能电池相比，它们的发电能力有限。
EPFL 团队的新突破可能很快有助于克服这一障碍。由于采用了新的分子设计，它们提高了 DSC 的功率转换效率——换句话说，照射在它们身上的太阳能转化为可用电能的比例——在直射阳光下达到 15% 以上，每天高达 30%分在环境光条件下。作为参考，商用太阳能电池板目前的平均效率约为 20%。新一代 DSC 还展示了至少 500 小时的“长期运行稳定性”。将阳光转化为电能的材料具有巨大的潜力，可以满足地球对具有成本效益的可再生能源技术日益增长的需求。 哥本哈根国际学校

玻璃窗具有特别巨大的潜力：想象一下，如果整座摩天大楼都可以变成垂直太阳能农场？早在 2017 年，密歇根州立大学的一个团队开发了一种新型太阳能聚光器，当放置在窗户上时可以产生太阳能，他们认为透明的太阳能技术可以满足美国约 40% 的能源需求。 

据估计，如果结合屋顶太阳能装置——以及合适的储能技术——这一份额可能会上升到近 100%。在欧洲，今年夏天太阳能发电占欧盟发电量的 12.2%，创历史新高。根据欧盟委员会的数据，根据目前的趋势，到 2040 年，它有可能满足欧盟高达 20% 的电力需求。地球上的大部分太阳能目前都未被捕获。如果我们周围的每一扇窗户都能收获它，会是什么样子？