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鋁粒子可提高薄膜太陽能電池轉(zhuǎn)化效率

發(fā)布時(shí)間:2011-02-15 來源:科技日報(bào)

太陽能的新聞事件:

  • 科研人員發(fā)現(xiàn)鋁粒子可提高薄膜太陽能電池轉(zhuǎn)化效率

太陽能的事件影響:

  • 可以進(jìn)一步降低太陽能電池的生產(chǎn)成本


新加坡A*STAR研究院高性能計(jì)算機(jī)研究所的科研人員尤里·阿基莫夫和魏誠美(音譯)發(fā)現(xiàn),通過沉積鋁粒子的方法可以提高薄膜太陽能電池的光電轉(zhuǎn)化效率,這種金屬納米粒子能防止光線的逃逸和反射,使更多的直射光直接進(jìn)入太陽能電池。阿基莫夫說,該技術(shù)可以使我們進(jìn)一步降低太陽能電池的生產(chǎn)成本,并增強(qiáng)太陽能電池的競爭力。

常規(guī)太陽能電池由于厚度較大,光線大多被吸收,沉淀的納米粒子幾乎沒有起到任何作用。但對于較薄的薄膜太陽能電池,納米粒子卻發(fā)揮出了很大的作用,它們增加了光線在進(jìn)入太陽能電池后的散射,增加了光線在薄膜中停留的時(shí)間,使薄膜太陽能電池的光電轉(zhuǎn)化效率足以與傳統(tǒng)的太陽能電池相媲美。  

研究人員模擬了多種不同類型以及尺寸的納米材料,以測定其對太陽能電池吸光效率的影響,并決定從鋁粒子和銀粒子中確定最終“人選”,為此研究人員還專門對兩者在太陽能電池中的性能進(jìn)行了比較。

一般而言,大多數(shù)人都會認(rèn)為銀粒子應(yīng)被優(yōu)先考慮。因?yàn)樵诠庾V中的可見光范圍內(nèi),它們具有較好的諧振性能,更容易將光線集中到太陽能電池之中。但實(shí)際情況卻并非如此:雖然銀粒子具有更強(qiáng)的光線捕獲能力,但其本身也會吸收相當(dāng)數(shù)量的光線,這將影響太陽能電池轉(zhuǎn)化效率。而由于諧振波段超出了太陽光光譜,鋁粒子就可避免這一情況的發(fā)生。此外,鋁顆粒更容易被氧化處理,并且即使形狀和大小不同,其性能都較為穩(wěn)定。而且更重要的是,其散射特性比銀粒子更為強(qiáng)勁。

阿基莫夫說:“我們發(fā)現(xiàn),鋁合金制成的納米顆粒與其他金屬粒子相比,光捕獲性能更強(qiáng),更適合于薄膜太陽能電池。并且我們相信這一技術(shù)能幫助太陽能電池變得更輕更薄更高效,使其具備更大的商業(yè)價(jià)值。”

  

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