太阳能电池将太阳能电池和蓄电池结合在同一设备中，是一种新颖的分散式集成可再生能源供应方法。提出这种设计是为了最大限度地减少由太阳能电池的电荷提取、布线以及电压或电流失配引起的损失。

德国马克斯普朗克固态研究所的研究人员探索了基于地球上丰富且廉价的二维聚合碳氮化物作为光电阳极的太阳能电池的光学设计特性。

为此，该团队首先必须找到一种方法来沉积一层薄薄​​的二维氮化碳钾、聚庚嗪酰亚胺、K-PHI，它通常呈粉末形式或纳米粒子的水悬浮液形式。然后，他们进行了光学模拟和实验，以仔细研究太阳能电池的效率限制和设计考虑因素。

太阳能电池是半透明的，可以吸收两侧的光线。具体来说，它将一系列具有不同功能的半透明材料层夹在两个高透明导电玻璃层之间。

通过计算包含不同 K-PHI 活性层厚度和相应聚苯乙烯磺酸盐空穴存储材料层的太阳能电池内的吸收率，研究人员发现，无论活性层厚度如何，只要收集层比有源层薄。

他们还发现，更薄的活性层会导致更大的光充电电流（更好的太阳能电池功能），但电容量更低（更差的电池功能）。

研究小组还报告说，他们的设备显示出很强的多功能性。它既可以提供大的一次性电流，也可以提供较小的电流，这些电流可以持续较长时间，这是移动电话的典型要求。

“我们展示了在通过照明产生的光充电电流范围内的小放电电流下，能量输出如何显着增加。这使我们得出结论，只有轻微的光强度增加才能带来显着的性能提升，”研究人员在《先进能源材料》发表的《弥合太阳能电池和电池之间的差距：基于二维碳氮化物的双功能太阳能电池的光学设计》中写道。

他们补充说，论文中提出的结果可以转移到其他太阳能电池概念，例如光电容器或太阳能氧化还原液流电池，它们都利用双功能电极或具有分离的光吸收和电荷存储材料异质结。

原标题：同时吸收、储存光的太阳能电池