Jung-dae Kwon, do Departamento de Energia e Materiais Eletrônicos do Instituto Coreano de Ciência de Materiais, realizou com sucesso a primeira célula solar de película fina transparente do mundo em um substrato flexível que pode exibir diferentes cores reflexivas sem significativamente reduz a eficiência da célula solar. Os resultados da pesquisa foram publicados no Journal of Chemical Engineering.
Esta é uma técnica para obter cor reflexiva em um único material adicionando periodicamente hidrogênio para induzir uma diferença no índice de refração no óxido de zinco dopado com alumínio como eletrodo transparente.
Ao projetar filmes multicamadas com diferenças de índice de refração extremamente baixas (menos de 5%), as perdas de reflexão na região da luz visível absorvida pelo dispositivo de célula solar são minimizadas. Esta técnica pode ser aplicada a vários absorvedores para células solares de película fina, uma vez que a realização da cor dificilmente reduz a eficiência das células solares.
Além disso, espera-se que se torne uma referência para melhorar a estética de células solares de película fina transparentes em substratos flexíveis para BIPV ( Building Integrated Photovoltaic ) e VIPV (Vehicle Integrated Photovoltaic).
Até agora, a tecnologia de afinamento multicamadas para materiais com grandes diferenças de índice de refração, a tecnologia de revestimento de película fina com controle de cor para projetar propriedades ópticas e a tecnologia de cores estruturais para imitar estruturas naturais têm sido usadas como aplicações de cores para melhorar a estética de materiais finos transparentes. método de células solares de filme. No entanto, devido à ampla faixa de reflexão, à elevada reflectividade ou à necessidade de tecnologias complexas, é difícil realizar a aplicação industrial em termos de dois ou mais materiais e processos, e estas tecnologias não são adequadas para células solares que absorvem luz visível.
Usando o método de deposição por pulverização catódica a vácuo usado em processos gerais de fabricação de semicondutores e células solares, a equipe de pesquisa formou filmes multicamadas com diferentes índices de refração por meio de reações periódicas de hidrogênio enquanto depositava filmes de óxido de zinco. Em seguida, obtiveram as três cores primárias da luz ajustando a espessura do filme multicamadas. Na época, mesmo quando aplicado em células solares que absorvem luz na faixa visível, a cor dos eletrodos era bem percebida.
Eletrodos de película fina transparentes multicamadas baseados em um único material não requerem processamento adicional e espera-se que produzam células solares de película fina de alta eficiência em várias cores a baixo custo. Além disso, como a cor reflexiva é realizada como um filtro óptico, ela pode ser aplicada em diversos campos, como sensores de imagem, fotossensores, elementos optoeletrônicos, comunicação óptica, optoeletrônica, etc.
O pesquisador principal, Dr. Jung-dae Kwon, disse: "Quando esta tecnologia for comercializada, ela ajudará a desenvolver tecnologia de filtro simples e sem processamento e células solares de película fina transparentes com substrato flexível colorido e eficiente para realizar edifícios modernos com características estéticas. Sistema BIPV e sistema VIPV do veículo."
Esta pesquisa foi conduzida no âmbito do Projeto de Pesquisa Básica do Instituto Coreano de Ciência de Materiais e do Projeto de Desenvolvimento de Tecnologia Energética do Instituto Coreano de Avaliação e Planejamento de Tecnologia Energética. Com base nisso, a equipe de pesquisa está realizando ativamente pesquisas de acompanhamento para desenvolver módulos solares que possam expressar as cores da estética e praticidade dos painéis solares BIPV .
