[導(dǎo)讀]加州理工學(xué)院近日研發(fā)出了一種新的太陽(yáng)能電池,其基本原理是將細(xì)長(zhǎng)的硅線陣列嵌入聚合物基板中。除了纖薄可彎曲外,它對(duì)太陽(yáng)光的吸收和光電轉(zhuǎn)換效率方面都取得了極大地突破。此外,和傳統(tǒng)太陽(yáng)能電池所需要的昂貴的半
加州理工學(xué)院近日研發(fā)出了一種新的太陽(yáng)能電池,其基本原理是將細(xì)長(zhǎng)的硅線陣列嵌入聚合物基板中。除了纖薄可彎曲外,它對(duì)太陽(yáng)光的吸收和光電轉(zhuǎn)換效率方面都取得了極大地突破。此外,和傳統(tǒng)太陽(yáng)能電池所需要的昂貴的半導(dǎo)體材料量相比,這種新型太陽(yáng)能電池僅需要一小部分。
應(yīng)用物理學(xué)及材料學(xué)教授HarryAtwater和HowardHughes表示:“這些太陽(yáng)能電池首次突破了傳統(tǒng)的吸光材料的光捕獲極限。”新型太陽(yáng)能電池所采用的硅線陣列對(duì)單一波長(zhǎng)的入射光的吸收率高達(dá)96%,對(duì)全波長(zhǎng)陽(yáng)光的捕獲率可達(dá)85%。
光電轉(zhuǎn)換率最高可達(dá)100%新型可卷曲太陽(yáng)能電池研發(fā)成功
Atwater指出:“許多材料對(duì)光線的捕獲能力很好,但是卻無(wú)法轉(zhuǎn)換成電能,比如黑涂料。對(duì)于太陽(yáng)能電池來(lái)說(shuō),吸收的光子能否轉(zhuǎn)換為電荷載子(chargecarrier)也非常重要?!倍麄冄邪l(fā)的硅線陣列太陽(yáng)能電池則可以將所吸收光子的90%至100%轉(zhuǎn)換為電子。從技術(shù)上講,這種陣列擁有幾近完美的內(nèi)部量子效率(internalquantumefficiency)。
Atwater總結(jié)說(shuō):“對(duì)光的高吸收率和較好的轉(zhuǎn)換能力成就了這種太陽(yáng)能電池的高質(zhì)量?!?BR>
硅線陣列中的硅線長(zhǎng)度在30至100微米(micron)之間,直徑僅為1微米。整個(gè)陣列的厚度相當(dāng)于硅線的長(zhǎng)度,但是從面積或體積角度來(lái)看,這種材料中只有2%才是硅,其它98%都是聚合物。由于硅是傳統(tǒng)太陽(yáng)能電池中一種很昂貴的成分,所以這種只需要傳統(tǒng)所需量1/50的太陽(yáng)能電池投產(chǎn)的成本將低很多。
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