用于单结与多结彩色太阳能电池的高效彩色涂层

彩色太阳能电池因涂层的反射和吸收损耗而效率较低。通过研究太阳能电池上的不同类型涂层，我们确定了影响太阳能电池效率的谱参数。我们制作了一系列彩色涂层并使用分光光度法与色度摄影进行了表征。这些涂层包括商用吸收滤光片、商用分布布拉格反射镜、实验室制备的干涉涂层以及纤维素纳米晶体涂层。我们使用商用单结与多结太阳能电池来测量彩色涂层对太阳能电池性能的影响。研究发现结构色具有最高的亮度与色彩损失之比。只要结构未被破坏，结构色不会褪色。单结太阳能电池中的色彩损失源于材料吸收范围内反射光的比例。多结太阳能电池受电流失配损耗的强烈影响，其中窄反射峰导致高效率损失。采用纤维素纳米晶体制作的结构色涂层表现出低且宽的反射峰，产生明亮色彩并保持单结与多结太阳能电池的高性能，在无色涂层情况下可保留高达 83% 的参考功率。