希伯来大学利用3D打印技术制造可调色太阳能电池

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      2026年1月10日,耶路撒冷希伯来大学利用3D打印技术,开发出一种新型半透明、颜色可调的钙钛矿太阳能电池。这项研究由该校化学研究所与纳米科学与纳米技术中心的Shlomo Magdassi教授和Lioz Etgar博士领衔,旨在将此类电池集成到建筑物、窗户及曲面设计中,在保持高效发电的同时满足美学需求。
      研究人员致力于控制光线传输,以实现实际应用。研究员Shlomo Magdassi说:“我们的目标是重新思考太阳能电池的透明化方式,通过使用由无毒、无溶剂材料制成的3D打印聚合物结构,我们可以精确控制光线在器件中的传播方式,这种方式可扩展且适用于实际应用。”

     这项技术的核心是通过3D打印制造微型聚合物柱状结构,这些结构能够调节光线的透过性,无需修改太阳能材料本身。通过这种方法,研究人员成功地在不使用高温或有毒溶剂的情况下,生产出适合柔性表面且环保的太阳能电池。这项突破性设计为光伏技术的未来发展提供了更大的灵活性和可能性,尤其适用于需要透明、灵活、且高性能的建筑应用。

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△彩色半透明柔性钙钛矿太阳能电池制造过程中涉及的主要步骤示意图


通过颜色调整外观

     研究人员还发现,太阳能电池的外观可以通过颜色进行调节。通过调整透明电极层的厚度,该装置可以反射特定波长的光,从而使太阳能电池板呈现不同的颜色,同时还能持续发电。

      这种工艺兼具灵活性和高性能。研究员Lioz Etgar说:“最令人兴奋的是,我们可以在不牺牲性能的前提下,定制设备的外观和灵活性。这使得这项技术尤其适用于太阳能窗户以及为现有建筑增添太阳能功能。”

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△半透明太阳能电池的制备示意


    研究人员指出,在实验室测试中,这种柔性太阳能电池的功率转换效率最高可达9.2%,平均可见光透过率约为35%。此外,它们在反复弯曲和长时间运行后仍能保持稳定的性能,这些都是在实际建筑环境中应用的关键指标。

     展望未来,研究团队计划通过保护性封装和阻隔层来提高电池的长期耐久性,以期推动该技术走向商业化应用。

    来源:南极熊


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