新技術(shù)可顯著提高太陽能電池效率
據(jù)物理學(xué)家組織網(wǎng)近日?qǐng)?bào)道,加拿大科學(xué)家開發(fā)出一種可顯著改善太陽能電池效能的新技術(shù),該技術(shù)可在近紅外光譜區(qū)提高35%的太陽能轉(zhuǎn)換效率,總體轉(zhuǎn)換效率(全光譜)由此增加11%,從而使量子點(diǎn)光伏成為替代現(xiàn)有太陽能電池技術(shù)的候選者。相關(guān)論文發(fā)表在一期《納米快報(bào)》上。
量子點(diǎn)光伏電池可提供低成本、大面積太陽能電力,但該器件在太陽光譜的紅外段效率不高,而紅外段占據(jù)了到達(dá)地球的太陽能的一半。加拿大多倫多大學(xué)工程學(xué)教授泰德?薩金特及其研究小組提出,通過頻譜調(diào)諧、溶液處理的等離子納米粒子,對(duì)光的傳播和吸收可提供的控制能力。
膠態(tài)量子點(diǎn)具有兩大優(yōu)勢(shì)。首先是更廉價(jià),因?yàn)樗鼈兘档土嗣客唠娏Ξa(chǎn)生的成本,但更主要的優(yōu)勢(shì)在于,只需簡(jiǎn)單改變量子點(diǎn)的大小,就能改變吸收光譜。大小容易改變且可調(diào)諧是等離子材料的屬性:通過改變等離子粒子的大小,研究人員就能將這兩種重要納米粒子的吸收和散射光譜重疊起來。
薩金特研究小組通過將金納米殼直接嵌入量子點(diǎn)吸收膜提高了太陽能電池的效率,他們下一步將尋找利用更廉價(jià)的金屬來達(dá)成相同的目標(biāo)。美國(guó)加州大學(xué)納米系統(tǒng)研究所所長(zhǎng)保羅?維斯認(rèn)為,該項(xiàng)研究的重要性在于展示了通過調(diào)節(jié)納米粒子特性以提高太陽能電池效率的潛力。