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透明光伏（TPV）技術不僅可以將太陽能轉化為電能，而且可以提供自然的可見光環(huán)境，在生活中有著豐富的應用場景。例如，高透明度的太陽能電池可以被安裝在辦公室或客廳窗戶上，既不影響建筑物美觀和人眼舒適度，又可以最大程度利用建筑物外圍空間發(fā)電。此外，在一些特殊的場景，TPV也有獨特的應用優(yōu)勢，例如隱形自供電可穿戴設備。

目前TPV領域依然存在明顯的挑戰(zhàn)：（1）器件平均可見光透過率（AVT）難以超過80%，很難滿足實際的應用功能和審美要求（建筑和車輛玻璃透光率通常要求達到70%以上）；（2）隨著器件AVT的提高，器件的光電轉化效率（PCE）迅速下降，難以平衡器件透明度和效率。

近日，西湖大學研究團隊以已知的有機半導體活性層材料為例，系統(tǒng)研究了器件的透明度和光伏性能之間的關系。通過控制吸光層膜厚，器件的AVT值可以精確控制在40%-85%。通過進一步調節(jié)給受體比例，可以實現(xiàn)器件的AVT值為70%和80%時，TPV器件的效率分別達到4.06%和2.38%。該效率是迄今為止高透明度TPV（AVT > 70%）領域報道的最高效率。

 文章要點：

 （1）研究發(fā)現(xiàn)，活性層薄膜的厚度是TPV透明度的主要影響因素，同時也會影響器件的效率；而給體-受體比例，僅對器件的效率有明顯的影響，但對器件透明度影響不大；

（2）通過采用激光圖案化技術，制備了大面積( ~10 cm2)的高透明度TPV模組。該模組可成功實現(xiàn)為手機等智能設備充電；值得說明的是，大面積TPV模組的透光率可以達到80%以上，其透明度達到甚至超過建筑物窗戶雙層玻璃的水平。

（3）首次報道了超柔TPV模組。超柔TPV器件可以輕松地貼敷在皮膚上，顏色明顯淺于以往報道的任何柔性太陽能電池器件，有望用于開發(fā)隱形可穿戴電子設備中。 

該工作于近期發(fā)表于柔性電子領域的期刊npj Flexible Electronics上。論文的第一作者為浙江大學-西湖大學聯(lián)合培養(yǎng)博士生蒙蕤謙。西湖大學的姜倩晴博士和柳佃義博士為共同通訊作者。
    原文鏈接：https://www.nature.com/articles/s41528-022-00173-9

圖a-b：活性層薄膜及TPV器件的AVT數(shù)據(jù)模型；

圖c：器件PCE隨AVT的變化趨勢圖；

圖d：大面積TPV模組照片；

圖e：大面積TPV模組用于給iPhone 6手機充電；

圖f：超柔TPV模組。