65%!薄膜硅光伏电池光吸收率创新纪录
荷兰和英国科学家凭借一种纳米纹路结构,使薄膜硅光伏电池变得不透明并因而增强了其吸收太阳光的功率。试验结果表明,选用新方法规划出来的薄膜电池能吸收65%的阳光,是迄今薄硅膜表现出的最高光吸收率,挨近约70%的理论吸收极限,有望催生柔性、轻质且高效的硅光伏电池。研讨宣布在《美国化学学会·光子学》杂志上。
硅太阳能电池功率高,且原材料为地球上储量丰厚的硅,被认为是高效的光伏技能。但它们需求用到厚、硬、重的晶圆,因而用武之地有限。运用薄膜能将硅的运用量下降99%,并使电池更轻且坚固耐用,很容易地集成到城市建筑物乃至小型日常设备内。但薄硅膜只能吸收25%的太阳光。鉴于此,荷兰原子分子国立研讨所(AMOLF)、英国萨里大学和帝国理工学院的研讨人员对其进行了改善。
研讨人员解说说,他们使用新方法规划出的纳米结构外表有一种超均匀分布图画,可将直射太阳光限制于一个视点范围内,从而将更多光捕获在硅膜内。被捕获的光越多,被吸收的几率也越大。研讨显现,超均匀分布图画能更好地限制太阳光的入射视点,使更多太阳光被吸收。
此外,将太阳光捕获到薄硅内面对两大要害应战:太阳光包括多种色彩,而硅膜的尺度有限,且硅对每种色彩光的吸收能力不一样。研讨发现,外表镀有金字塔形状且图画尺度与光的波长相似的厚硅太阳能电池能处理这一问题。
最新研讨负责人、AMOLF的埃丝特·阿拉肯·拉多说:“咱们估量1微米厚的碳—硅电池的光电转化功率可到达20%以上,这是柔性轻质碳—硅光伏电池的重大突破。研讨还发现,高效薄硅电池可由低品质的硅制成,如此可下降净化原硅的动力需求,并缩短动力收回时刻。”
研讨人员指出,虽然这种高效薄膜电池间隔使用还有一段间隔,但超均匀图画薄膜光伏电池极具潜力。
硅太阳能电池功率高,且原材料为地球上储量丰厚的硅,被认为是高效的光伏技能。但它们需求用到厚、硬、重的晶圆,因而用武之地有限。运用薄膜能将硅的运用量下降99%,并使电池更轻且坚固耐用,很容易地集成到城市建筑物乃至小型日常设备内。但薄硅膜只能吸收25%的太阳光。鉴于此,荷兰原子分子国立研讨所(AMOLF)、英国萨里大学和帝国理工学院的研讨人员对其进行了改善。
研讨人员解说说,他们使用新方法规划出的纳米结构外表有一种超均匀分布图画,可将直射太阳光限制于一个视点范围内,从而将更多光捕获在硅膜内。被捕获的光越多,被吸收的几率也越大。研讨显现,超均匀分布图画能更好地限制太阳光的入射视点,使更多太阳光被吸收。
此外,将太阳光捕获到薄硅内面对两大要害应战:太阳光包括多种色彩,而硅膜的尺度有限,且硅对每种色彩光的吸收能力不一样。研讨发现,外表镀有金字塔形状且图画尺度与光的波长相似的厚硅太阳能电池能处理这一问题。
最新研讨负责人、AMOLF的埃丝特·阿拉肯·拉多说:“咱们估量1微米厚的碳—硅电池的光电转化功率可到达20%以上,这是柔性轻质碳—硅光伏电池的重大突破。研讨还发现,高效薄硅电池可由低品质的硅制成,如此可下降净化原硅的动力需求,并缩短动力收回时刻。”
研讨人员指出,虽然这种高效薄膜电池间隔使用还有一段间隔,但超均匀图画薄膜光伏电池极具潜力。
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