鉅大鋰電 | 點(diǎn)擊量:0次 | 2021年09月22日
納米尺度調(diào)整太陽(yáng)能電池性能
把透明導(dǎo)電氧化物沉積薄膜太陽(yáng)能電池的玻璃表面,可以擴(kuò)散光線,光束在電池中穿過(guò)更長(zhǎng)的路徑,就會(huì)出現(xiàn)更多的電子,
把透明導(dǎo)電氧化物沉積薄膜太陽(yáng)能電池的玻璃表面,可以擴(kuò)散光線,光束在電池中穿過(guò)更長(zhǎng)的路徑,就會(huì)出現(xiàn)更多的電子。來(lái)源:洛桑聯(lián)邦理工學(xué)院
太陽(yáng)能電池要更加有效,而且生產(chǎn)成本更低:歐盟項(xiàng)目N2P(納米到產(chǎn)品)的研究人員開(kāi)發(fā)出納米調(diào)整的表面,可滿足這兩個(gè)方面。
太陽(yáng)有足夠能量,給整個(gè)地球供應(yīng)能源。但只要可再生能源更昂貴,超過(guò)煤電或核電廠生產(chǎn)的能源,太陽(yáng)能就不會(huì)是第一選擇。在歐洲,光伏電池只正在消失,是份額很小的可再生能源。
英國(guó),瑞士和德國(guó)研究人員的目標(biāo)是降低成本,提高效率。這一N2P項(xiàng)目的協(xié)調(diào)方是德國(guó)德累斯頓(Dresden)弗勞恩霍夫材料和光束技術(shù)研究所(FraunhoferInstituteforMaterialandBeamTechnology)。在這里,研究人員開(kāi)發(fā)的工藝,可提高吸收質(zhì)量,使太陽(yáng)能電池吸收一種看不見(jiàn)但很重要的部分陽(yáng)光,就是紅外光(infraredlight)。傳統(tǒng)的太陽(yáng)能電池幾乎沒(méi)有利用這一波長(zhǎng)。它的大部分都穿過(guò)電池,散失了。消除納米結(jié)構(gòu)表面的硅片,在太陽(yáng)能電池背面,使用化學(xué)蝕刻工藝,變成鏡子,把紅外線反射回電池中。
由于光線被玻璃分散,它們就有更長(zhǎng)的通路穿過(guò)硅電池,從而出現(xiàn)更多的電流。到目前為止,研究人員能夠提高效率30%,這是比較標(biāo)準(zhǔn)薄膜太陽(yáng)能電池的效率而言。
這些研究人員來(lái)自瑞士納沙泰爾(Neuchatel)洛桑聯(lián)邦理工學(xué)院(EPFL:EcolePolytechniqueFederaledeLausanne),透明正在研究薄膜太陽(yáng)能電池。薄膜太陽(yáng)能電池一方面很多優(yōu)點(diǎn):生產(chǎn)它們消耗較少的原料和能源,這是比較生產(chǎn)普通太陽(yáng)能電池而言。此外,它們收回投資要的時(shí)間較短。另一方面它也有一個(gè)缺點(diǎn):目前,它們的效率大約比傳統(tǒng)太陽(yáng)能電池低40%。只有7%的陽(yáng)光可以被利用。
為了最大限度地提高陷光效果(lighttrappingeffect),他們采取了相反的做法:他們用粗糙的玻璃表面制備薄膜太陽(yáng)能電池。這樣做是為了擴(kuò)散光線。光束有更長(zhǎng)的路徑通過(guò)電池,就會(huì)出現(xiàn)更多的電子。
為了使上部表面變粗糙,洛桑聯(lián)邦理工學(xué)院西爾維尼古拉(SylvainNicolay)博士沉積了一層晶體,就是所謂的透明導(dǎo)電氧化物,就沉積在玻璃上。有較大的納米級(jí)金字塔(nanosizedpyramids),就會(huì)有較高的擴(kuò)散,他說(shuō)。現(xiàn)在,薄膜太陽(yáng)能電池的效率從7%提高到10%。
這種納米晶體,尼古拉博士是使用了,但開(kāi)發(fā)者是英國(guó)曼徹斯特的索爾福德大學(xué)(UniversityofSalford)。直到最近,這種納米晶體還不得不從日本進(jìn)口,這就使生產(chǎn)這種太陽(yáng)能電池很昂貴?,F(xiàn)在,科學(xué)家正在測(cè)試的晶體是他們自己開(kāi)發(fā)的。目的是使生產(chǎn)它們更便宜,從而大大降低成本。
每種單一方法改進(jìn)太陽(yáng)能電池,都只能出現(xiàn)很小的變化,影響它們的效率。但是結(jié)合這兩者,這種納米尺度調(diào)整的太陽(yáng)能電池將更加有競(jìng)爭(zhēng)力,大大超過(guò)過(guò)去的模塊。