การเจาะรูในเซลล์สุริยะแบบทึบทำให้เกิดความโปร่งใส

การสร้างเซลล์แสงอาทิตย์ที่โปร่งใสจากซิลิคอนผลึกทึบแสงเป็นปัญหาที่ท้าทายที่สุดในสนามพลังงานแสงอาทิตย์ เซลล์สุริยะส่วนใหญ่สูญเสียความโปร่งใสเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพ เซลล์แสงอาทิตย์ที่ดีที่สุดในตลาดมีประสิทธิภาพมากกว่าร้อยละ 20 เซลล์สุริยะสีโปร่งใสที่ทีมวิจัยได้พัฒนาแสดงให้เห็นถึงความมั่นคงในระยะยาวด้วยประสิทธิภาพการแปลงพลังงานสูง 12.2 เปอร์เซ็นต์

“สมาชิกในทีมของฉันสรุปว่าผลึกซิลิคอนเป็นวัสดุที่ดีที่สุดในการพัฒนาเซลล์สุริยะแบบแก้วที่มีประสิทธิภาพสูงมีความเสถียรสูงและเป็นกลาง” Kwanyong Seo จากสถาบันวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งชาติ Ulsan กล่าว ) ผู้เขียนร่วมอาวุโสในบทความพร้อมกับซึงวูลีมหาวิทยาลัยเกาหลี “ตอนแรกคิดว่ามันเป็นความคิดที่บ้าสำหรับพวกเราทุกคนปัญหาคือซิลิคอนผลึกนั้นไม่โปร่งใสดังนั้นก่อนที่เราจะไม่มีใครพยายามสร้างซิลิคอนผลึกใสที่มีสีที่เป็นกลาง”

โซกล่าวว่าเซลล์สุริยะแบบดูทะลุเป็นวัสดุที่เหมาะอย่างยิ่งในการเปลี่ยนหน้าต่างให้เป็นแผงเซลล์แสงอาทิตย์ “เซลล์สุริยะปัจจุบันต้องการพื้นที่บนพื้นดินหรือมีที่ว่างพอบนหลังคา” เขากล่าว “แต่อัตราส่วนหลังคาเริ่มลดลงและเล็กลงเมื่อเทียบกับพื้นที่หน้าต่าง”

นอกจากนี้หน้าต่างส่วนใหญ่จะอยู่ในแนวตั้งซึ่งทำให้แสงกระทบหน้าต่างในมุมต่ำ เมื่อโดนแสงมุมต่ำกระแสไฟฟ้าในเซลล์ธรรมดาจะลดลงเกือบร้อยละ 30 ในขณะที่เซลล์สุริยะใสจะลดลงน้อยกว่าร้อยละ 4 ทำให้สามารถใช้พลังงานแสงอาทิตย์ได้อย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้น

“เราต้องการแทนที่หน้าต่างปัจจุบัน” Seo กล่าว “มีหลายสิ่งที่เราต้องเอาชนะเช่นกฎระเบียบตามกฎหมายเราจำเป็นต้องมีความเสถียรเชิงกลและความแข็งแกร่งในการใช้อุปกรณ์ของเราเพื่อแทนที่หน้าต่างปัจจุบันในอาคาร”

อย่างไรก็ตามการผลิตผลึกซิลิกอนใสเชิงพาณิชย์มีแนวโน้มที่ดี นอกเหนือจากการทำลวดลายของแผ่นเวเฟอร์แล้วกระบวนการผลิตก็คล้ายคลึงกับเซลล์สุริยะทั่วไปในอุตสาหกรรม ขั้นตอนต่อไปสำหรับทีมคือการเพิ่มขนาดอุปกรณ์เป็น 25 cm2 (3.88 in2) และเพิ่มประสิทธิภาพเป็น 15 เปอร์เซ็นต์

“วัสดุพิมพ์ซิลิกอนเป็นวัสดุที่ได้รับความนิยมอย่างมากในอุตสาหกรรมเซมิคอนดักเตอร์” โซซอร์กล่าว “เราเชื่อว่าวิสัยทัศน์นี้สามารถนำไปใช้กับแอพพลิเคชั่นที่หลากหลายเช่นอิเล็กทรอนิกส์โปร่งใสนอกจากนี้ยังสามารถนำไปใช้กับอุปกรณ์พกพาเป็นแหล่งพลังงานได้”