突破性半透明太陽能電池！分子不對稱設計讓發電效率與穩定性雙提升

韓國蔚山科學技術院(UNIST)能源化學工程學院的楊昌德教授團隊近日發表一項重大突破，成功開發出轉換效率達10.81%、可見光透光率45.43%的半透明有機太陽能電池(ST-OSC)，這項研究刊登在《Angewandte Chemie International Edition》國際期刊上，讓「窗戶變發電廠」的未來願景又向前邁進一大步。

傳統太陽能板為求高效發電，通常採用深色設計以充分吸收陽光，但這也限制了應用場景。相較之下，透明太陽能電池必須在維持高透光率的同時兼顧發電效率，技術難度極高。研究團隊的創新關鍵在於特殊設計的光活性層，能選擇性吸收紅外線波長，讓近半數的可見光穿透，同時利用陽光中的不可見紅外線來發電。

一般來說，紅外線發電效率遠低於可見光，但團隊透過獨特的受體分子設計克服了這個難題。新合成的4FY受體分子雖然整體結構對稱，但研究人員刻意在氟-氫原子與氟-硫原子之間創造區域性不對稱性，這種設計不僅改善分子排列，更提升電荷傳輸效率。

論文第一作者楊相進解釋：「不對稱結構雖能提高效率，但往往會縮短元件壽命並增加製程難度。我們巧妙地在對稱結構中匯入區域性不對稱，同時兼顧雙方優勢。」實際測試顯示，新型電池在模擬日夜迴圈的134小時戶外穩定性測試中，仍保持絕大多數初始效能，耐用度是以往Y6受體分子產品的17倍。

楊教授興奮地表示：「我們開創了利用不可見光發電的全新途徑，這項技術可應用在手機保護貼、建築窗戶和透明顯示器等場域，讓日常生活介面化身為看不見的發電廠！」這項突破不僅為綠能科技寫下新頁，更將徹底改變未來能源獲取方式。

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