密歇根大学（University of Michigan）的研究人员开发了一种制造高效半透明太阳能电池的方法，这是朝着将透明太阳能电池引入家庭窗户迈出的重要一步。
“原则上，我们现在可以将半透明有机太阳能电池扩展到2米乘2米，这使我们的窗户更接近现实，”彼得·A·弗兰肯杰出大学电气工程教授斯蒂芬·福雷斯特（Stephen Forrest）说，他是《焦耳》杂志上发表的一项研究的通讯作者。
传统的硅基太阳能电池是完全不透明的，可以用于太阳能发电场和屋顶，但不能用于窗户。然而，光吸收器是一种塑料的有机太阳能电池可以是透明的。
由于效率低和寿命短等工程挑战，有机太阳能电池在能源生产方面落后于其硅基同类电池，但福雷斯特实验室最近的研究已达到创纪录的10%的效率，估计寿命高达30年。
因此，该团队将注意力转向制造透明太阳能电池。一个重大挑战是在构成太阳能组件的单个电池之间建立微米级的电气连接。使用激光对细胞进行图案设计的传统方法很容易损坏有机光吸收器。
相反，该团队开发了一种实现微米级分辨率的多步骤剥离图案方法。他们沉积了塑料薄膜并将其图案化为极薄的条带。然后，他们放下有机层和金属层。接下来，他们剥离了金属条，在电池之间形成了非常精细的电气互连。
该小组连接了八个半透明太阳能电池，每个电池4厘米x 0.4厘米，间隔200毫米碌m宽互连，以创建单个13 cm2模块。7.3%的功率转换效率比模块中单个太阳能电池的功率转换效率约低10%。这种小的效率损失不会随着模块的大小而增加；因此，米级面板的效率也类似。这种电池的透明度接近50%，呈绿色，适合在商业窗户中使用。同样的技术很容易实现住宅市场可能首选的更高透明度。
“现在是时候让业界参与进来，将这项技术转化为价格合理的应用了，”密歇根大学应用物理学博士生、这项已发表研究的第一作者黄新静说。
最终，柔性太阳能电池板将夹在两块窗格玻璃之间。这些发电窗口薄膜的目标是达到约50%的透明度和10%-15%的效率。福雷斯特相信这可以在几年内实现。
“我们正在做的研究是开发这项技术，以便制造商能够进行大规模生产所需的投资，”Forrest说。
他说，该技术也可以推广到其他有机电子设备。事实上，他的团队已经将其应用于OLED的白色照明。
密歇根大学已申请专利保护，并正在寻找合作伙伴将该技术推向市场。