逆光光子晶体结构双面化高效矿太阳能电池和模块
Shengwen Zou1, Yi Xin1, Jinlong Jin1
1School of Energy and Power Engineering, Beihang University, Beijing, 100191, China.
Advanced materials (Deerfield Beach, Fla.)
|April 15, 2025
概括
这项研究引入了一种使用矿光子晶体的双面虹彩太阳能电池 (BFI-SC). BFI-SC在两侧实现了高效率和鲜的颜色,推进了建筑集成光伏.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 可再生能源可再生能源是可再生能源.
- 纳米技术纳米技术
背景情况:
- 彩色矿太阳能电池为建筑集成光伏 (BIPV) 提供了潜力,但通常效率低于无色电池.
- 传统的单面彩色太阳能电池对于各种BIPV应用具有局限性.
- 开发高效和美观的太阳能电池对于清洁能源的整合至关重要.
研究的目的:
- 开发一种双面虹彩太阳能电池 (BFI-SC),在两侧都具有高效率和鲜的颜色.
- 调查反光 (IO) 矿光子晶体在增强光吸收和效率方面的作用.
- 为了证明各种矿材料的着色策略的多功能性.
主要方法:
- 使用反光 (IO) 矿光子晶体和透明电极制造双面虹彩太阳能电池 (BFI-SC).
- 光学属性的表征,包括通过光子停止带生成颜色.
- 通过减少弗雷内尔反射和缓慢光子效应来评估光吸收增强.
- 对小型设备和较大的模块进行双面等效率 (ηeq) 的测量.
主要成果:
- 开发的BFI-SC由于IO矿光子晶体而在两侧呈现出明亮,生动的颜色.
- IO光子晶体结构减少了界面弗雷内尔反射,并诱导了慢光子效应,增强了光吸收.
- 对于多色太阳能电池,BFI-SC实现了创纪录的两面等效率 (ηeq) 18.00%.
- 一个更大规模的模块实现了12.77%的冠军eq.
- 染色策略被证明是通用的,适用于不同的矿组成.
结论:
- 基于IO矿光子晶体的双面色太阳能电池 (BFI-SC) 为高效和美学多功能建筑集成光伏提供了有前途的解决方案.
- 独特的光子晶体设计提高了光的利用和设备的效率.
- 这种方法显著推进了用于实际BIPV应用的彩色太阳能电池领域.
