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貼上一層“薄膜”就可吸收所有可見光 硅光伏電池效率進一步提高
2022年07月21日 10:04:00 來源:化工儀器網 作者:羊舌木 點擊量:4965

近日,紐約大學工學院的研究人員研制出了一種薄膜,可以將太陽光中的紫外線和藍色光轉化為近紅外光。

  【化工儀器網 項目成果】在光伏產業鏈眾多環節中,電池環節是技術進步的核心,電池技術路線決定了光伏產品的效率極限。太陽能光伏電池能夠將太陽的光能直接轉化為電能,具有顯著的能源、環保和經濟效益,是最優質的綠色能源之一。其中,半導體材料的選擇是決定光伏電池效率的主要因素。
 
  硅太陽能電池是指以硅為基體材料的太陽能電池,雖然硅太陽能電池的歷史能夠追溯到50多年前硅雙極性器件出現的時期,但是實驗室電池的性能和電池理論在最近十年才取得巨大進步。硅太陽能電池的應用前景目前,硅基電池已廣泛應用于工業、農業、商業、通信、軍事、航火等領域,還包括家用電器以及公用設施。
 
  盡管它擅長吸收可見光光譜的紅色端,但卻幾乎忽略了紫外線和藍光等短波光線。因此,科學家們一直在試驗不同的太陽能電池設計、材料和溶劑,以利用更多的光譜,但到目前為止,很難取得有意義的進展。
 
  近日,紐約大學工學院的研究人員研制出了一種薄膜,可以將太陽光中的紫外線和藍色光轉化為近紅外光。該薄膜由一種無機鈣鈦礦材料摻雜少量鐿組成,鈣鈦礦善于吸收藍光并將能量轉移到鐿上,鐿以近紅外光的形式轉發,接著,這些紅色光線就可以被硅太陽能電池接收。
 
  這種薄膜可以用來提高現有硅太陽能電池的效率,從本質上說,它可以收集原本會被浪費的能量。在測試中,該團隊發現這種薄膜可以以82.5%的效率將藍光光子轉化為紅光。在后續的改進中,研究人員通過改變生產過程的溫度將這一數字提高到了95%,并稱可能還有上升的空間、甚至接近100%。并且該薄膜并不會阻擋原來可以被輕易吸收的其他波長的光
 
  這項研究成果已于近期發表在《材料視野》雜志上。
 
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