汽車車窗、大樓玻璃、手機屏幕能自行發電嗎？科學家：大有可能！

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本文參加百家號＃科學了不起＃系列征文賽

作者：文/星球科普

如果有人讓你畫出太陽能電池板的話，你可能第一時間會想象到那些笨重的藍色或黑色矩形排列在傾斜屋頂上的設備，以及那些整齊地排列在空曠田野上的裝置。

這些太陽能電池板在為人類提供清潔、可再生能源方面具有很廣闊的前景，但事實上它們並不完全可以通用，因為你不能把那些巨大的黑色面板放置在任何地方。

這就是為什麼多年以來，科學家們一直都在試圖將這些太陽能面板更加透明化，從而可以將一系列的車窗、摩天大樓牆壁，甚至電話屏幕的表面，變成潛在的清潔能源發電機的原因。

然而，如今他們已經看到了一些成功的曙光：例如，2020年，密歇根大學的研究人員制作了一個半透明面板，其太陽能轉換效率為8%，一舉創下了新的世界紀錄。雖然太陽能轉化率是科學家目前亟待解決的難題，但電池板的耐用性、成本和透明度問題同樣也具有挑戰性。

韓國、越南和印度的研究人員最近在透明太陽能電池板的問題上進行了嘗試，他們將研究成果發表在了《能源雜志》上。雖然他們的太陽能電池板只有2.1%的轉化效率，但卻允許超過57%的可見光通過，這使得它比密歇根大學的太陽能電池板具有更高的透明度，密歇根大學的太陽能電池板只允許約50%的可見光通過。

太陽能電池板通常是由一個覆蓋著半導體薄層的玻璃面板組成，半導體是一種能夠捕捉光線並將其轉化為電能的化合物。目前大多數在用的半導體中都摻入了氟氧化錫（ fluorine-doped tin oxide）和銦氧化錫（indium-doped tin oxide）這兩種物質，從而使其變得不再透明。

而新的太陽能電池板則使用二氧化鈦（titanium dioxide）和氧化鎳（nickel oxide），因為它們具有更高的透明度。此外，二氧化鈦是環保型材料，這也變相增加了這項技術的規模化潛力。

不過這項研究還並不成熟，因為在太陽能轉化效率上面還有許多工作要做，但我們相信這是朝著太陽能電池板能夠獲得廣泛應用的未來，邁出了更有希望的一步。