透明光伏（TPV）技术不仅可以将太阳能转化为电能，而且可以提供自然的可见光环境，在生活中有着丰富的应用场景。例如，高透明度的太阳能电池可以被安装在办公室或客厅窗户上，既不影响建筑物美观和人眼舒适度，又可以最大程度利用建筑物外围空间发电。此外，在一些特殊的场景，TPV也有独特的应用优势，例如隐形自供电可穿戴设备。
目前TPV领域依然存在明显的挑战：（1）器件平均可见光透过率（AVT）难以超过80%，很难满足实际的应用功能和审美要求（建筑和车辆玻璃透光率通常要求达到70%以上）；（2）随着器件AVT的提高，器件的光电转化效率（PCE）迅速下降，难以平衡器件透明度和效率。
近日，西湖大学研究团队以已知的有机半导体活性层材料为例，系统研究了器件的透明度和光伏性能之间的关系。通过控制吸光层膜厚，器件的AVT值可以精确控制在40%-85%。通过进一步调节给受体比例，可以实现器件的AVT值为70%和80%时，TPV器件的效率分别达到4.06%和2.38%。该效率是迄今为止高透明度TPV（AVT > 70%）领域报道的最高效率。
（1）研究发现，活性层薄膜的厚度是TPV透明度的主要影响因素，同时也会影响器件的效率；而给体-受体比例，仅对器件的效率有明显的影响，但对器件透明度影响不大；
（2）通过采用激光图案化技术，制备了大面积( ~10 cm2)的高透明度TPV模组。该模组可成功实现为手机等智能设备充电；值得说明的是，大面积TPV模组的透光率可以达到80%以上，其透明度达到甚至超过建筑物窗户双层玻璃的水平。
（3）首次报道了超柔TPV模组。超柔TPV器件可以轻松地贴敷在皮肤上，颜色明显浅于以往报道的任何柔性太阳能电池器件，有望用于开发隐形可穿戴电子设备中。
该工作于近期发表于柔性电子领域的期刊npj Flexible Electronics上。论文的第一作者为浙江大学-西湖大学联合培养博士生蒙蕤谦。西湖大学的姜倩晴博士和柳佃义博士为共同通讯作者。
https://www.nature.com/articles/s41528-022-00173-9
图a-b：活性层薄膜及TPV器件的AVT数据模型；
图e：大面积TPV模组用于给iPhone 6手机充电；
图f：超柔TPV模组。
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