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下載手機APP 荷蘭和英國科學(xué)家借助一種納米紋路結(jié)構(gòu)，使薄膜硅光伏電池變得不透明并因而增強了其吸收太陽光的功率。實驗結(jié)果表明，采用新方法設(shè)計出來的薄膜電池能吸收65%的陽光，是迄今薄硅膜表現(xiàn)出的最高光吸收率，挨近約70%的理論吸收極限，有望催生柔性、輕質(zhì)且高效的硅光伏電池。研討發(fā)表在《美國化學(xué)學(xué)會·光子學(xué)》雜志上。
硅太陽能電池功率高，且原材料為地球上儲量豐厚的硅，被認為是高效的光伏技術(shù)。但它們需要用到厚、硬、重的晶圓，因而用武之地有限。使用薄膜能將硅的使用量降低99%，并使電池更輕且堅固耐用，很容易地集成到城市建筑物甚至小型日常設(shè)備內(nèi)。但薄硅膜只能吸收25%的太陽光。鑒于此，荷蘭原子分子國立研討所(AMOLF)、英國薩里大學(xué)和帝國理工學(xué)院的研討人員對其進行了改善。
研討人員解說說，他們利用新方法設(shè)計出的納米結(jié)構(gòu)外表有一種超均勻分布圖畫，可將直射太陽光限制于一個角度范圍內(nèi)，從而將更多光捕獲在硅膜內(nèi)。被捕獲的光越多，被吸收的幾率也越大。研討顯示，超均勻分布圖畫能更好地限制太陽光的入射角度，使更多太陽光被吸收。
此外，將太陽光捕獲到薄硅內(nèi)面臨兩大關(guān)鍵挑戰(zhàn)：太陽光包含多種色彩，而硅膜的尺度有限，且硅對每種色彩光的吸收能力不一樣。研討發(fā)現(xiàn)，外表鍍有金字塔形狀且圖畫尺度與光的波長類似的厚硅太陽能電池能處理這一問題。
最新研討負責(zé)人、AMOLF的埃絲特·阿拉肯·拉多說：“咱們估計1微米厚的碳—硅電池的光電轉(zhuǎn)化功率可達到20%以上，這是柔性輕質(zhì)碳—硅光伏電池的重大突破。研討還發(fā)現(xiàn)，高效薄硅電池可由低品質(zhì)的硅制成，如此可降低凈化原硅的能源需求，并縮短能源收回時刻。”
研討人員指出，雖然這種高效薄膜電池間隔應(yīng)用還有一段間隔，但超均勻圖畫薄膜光伏電池極具潛力。
科技日報作者：劉霞
標簽：
薄膜硅光伏電池
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硅太陽能電池功率高，且原材料為地球上儲量豐厚的硅，被認為是高效的光伏技術(shù)。但它們需要用到厚、硬、重的晶圓，因而用武之地有限。使用薄膜能將硅的使用量降低99%，并使電池更輕且堅固耐用，很容易地集成到城市建筑物甚至小型日常設(shè)備內(nèi)。但薄硅膜只能吸收25%的太陽光。鑒于此，荷蘭原子分子國立研討所(AMOLF)、英國薩里大學(xué)和帝國理工學(xué)院的研討人員對其進行了改善。
研討人員解說說，他們利用新方法設(shè)計出的納米結(jié)構(gòu)外表有一種超均勻分布圖畫，可將直射太陽光限制于一個角度范圍內(nèi)，從而將更多光捕獲在硅膜內(nèi)。被捕獲的光越多，被吸收的幾率也越大。研討顯示，超均勻分布圖畫能更好地限制太陽光的入射角度，使更多太陽光被吸收。
此外，將太陽光捕獲到薄硅內(nèi)面臨兩大關(guān)鍵挑戰(zhàn)：太陽光包含多種色彩，而硅膜的尺度有限，且硅對每種色彩光的吸收能力不一樣。研討發(fā)現(xiàn)，外表鍍有金字塔形狀且圖畫尺度與光的波長類似的厚硅太陽能電池能處理這一問題。
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研討人員指出，雖然這種高效薄膜電池間隔應(yīng)用還有一段間隔，但超均勻圖畫薄膜光伏電池極具潛力。
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