新納米金字塔結構將太陽能電池發電量提升2.5%

日期:2017-12-01分享:0

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      現在,太陽能電池板收集功率低是普遍存在的問題,學術界許多研討學者針對這一問題提出多種備選計劃。

      如耶魯大學研討團隊運用“硅藻”這種資料及其捕光才能來進步有機太陽能電池板的變換功率;加州大學伯克利分校的研討團隊則選用培育出的細菌作為高效變換光能的資料;而加州理工學院的工程師則是運用納米光子操作技能和熱電技能開發出了一種光探測器,以此進步太陽能收集的功率。近來,針對這一問題,上海交通大學太陽能研討所沈文忠教授及其團隊也憑借納米技能給出了自己的研討解決計劃。

      研討團隊指出:因為地球的自轉和公轉,太陽光對太陽電池器材的入射角在不一起節和一天的不一起間都是不一樣的,一般跟著入射角的增大,反射光丟失會越嚴峻。

      所以根據這一考慮,研討團隊表明經過解決視點問題,能夠進步太陽電池器材捕獲的光子數量,然后有用的進步太陽能電池的發電量。

      一起,研討團隊還指出,雖然現在能夠選用追光體系解決這一問題,可是選用該體系需求支付昂揚的本錢。故而本錢因素也是需求考慮的。面臨上述兩項挑戰,研討團隊運用全溶液法在太陽能電池外表制備出硅納米金字塔結構陣列,以此大大削弱太陽能電池減反才能對入射角的依耐性,進步全天候和全年性捕獲太陽光子的才能。

      值得注意的是,在納米結構資料的挑選上,納米線、納米孔、納米錐都具有優勝的寬視點減反功能,但這里為什么挑選納米金字塔結構呢?

      研討發現,除了納米金字塔結構,其他的納米結構資料都具有較大的比外表積,因而簡略引發嚴峻的外表載流子復合丟失,然后導電功能會大打折扣,而這種納米金字塔結構資料在具有優勝的光學特性的一起具有較低的載流子復合特性。此外,現在也存在納米金字塔絨面制造辦法,可是,現有的辦法本錢昂揚且制造辦法雜亂,不利于在太陽能電池出產線上推行和運用。

針對這一問題,在納米金字塔資料的制造上,研討團隊選用自己提出的金屬輔助堿刻蝕辦法來制備硅納米金字塔絨面。這是一種全溶液制備進程,制造進程簡略而且本錢低價,而且與現有出產線兼容。

      據悉,研討團隊在上海用這種新型太陽能電池進行了試驗。結果表明,在發電量上,這種電池比傳統太陽能電池最高可增加2.5%。經過一系列的改善,無論是從技能自身仍是出產本錢需求,這種納米金字塔絨面電池都是同類電池中優選,它能夠全方向性堅持優勝電池功能,完成了更高的發電量。


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