新纳米金字塔结构将太阳能电池发电量提升2.5%

日期:2017-12-01分享:0


      现在,太阳能电池板收集功率低是普遍存在的问题,学术界许多研讨学者针对这一问题提出多种备选计划。

      如耶鲁大学研讨团队运用“硅藻”这种资料及其捕光才能来进步有机太阳能电池板的变换功率;加州大学伯克利分校的研讨团队则选用培育出的细菌作为高效变换光能的资料;而加州理工学院的工程师则是运用纳米光子操作技能和热电技能开发出了一种光探测器,以此进步太阳能收集的功率。近来,针对这一问题,上海交通大学太阳能研讨所沈文忠教授及其团队也凭借纳米技能给出了自己的研讨解决计划。

      研讨团队指出:因为地球的自转和公转,太阳光对太阳电池器材的入射角在不一起节和一天的不一起间都是不一样的,一般跟着入射角的增大,反射光丢失会越严峻。

      所以根据这一考虑,研讨团队表明经过解决视点问题,能够进步太阳电池器材捕获的光子数量,然后有用的进步太阳能电池的发电量。

      一起,研讨团队还指出,虽然现在能够选用追光体系解决这一问题,可是选用该体系需求支付昂扬的本钱。故而本钱因素也是需求考虑的。面临上述两项挑战,研讨团队运用全溶液法在太阳能电池外表制备出硅纳米金字塔结构阵列,以此大大削弱太阳能电池减反才能对入射角的依耐性,进步全天候和全年性捕获太阳光子的才能。

      值得注意的是,在纳米结构资料的挑选上,纳米线、纳米孔、纳米锥都具有优胜的宽视点减反功能,但这里为什么挑选纳米金字塔结构呢?

      研讨发现,除了纳米金字塔结构,其他的纳米结构资料都具有较大的比外表积,因而简略引发严峻的外表载流子复合丢失,然后导电功能会大打折扣,而这种纳米金字塔结构资料在具有优胜的光学特性的一起具有较低的载流子复合特性。此外,现在也存在纳米金字塔绒面制造办法,可是,现有的办法本钱昂扬且制造办法杂乱,不利于在太阳能电池出产线上推行和运用。

针对这一问题,在纳米金字塔资料的制造上,研讨团队选用自己提出的金属辅助碱刻蚀办法来制备硅纳米金字塔绒面。这是一种全溶液制备进程,制造进程简略而且本钱低价,而且与现有出产线兼容。

      据悉,研讨团队在上海用这种新型太阳能电池进行了试验。结果表明,在发电量上,这种电池比传统太阳能电池最高可增加2.5%。经过一系列的改善,无论是从技能自身仍是出产本钱需求,这种纳米金字塔绒面电池都是同类电池中优选,它能够全方向性坚持优胜电池功能,完成了更高的发电量。


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