切换到宽版
  • 广告投放
  • 稿件投递
  • 繁體中文
  • 红蓝光同时收集的太阳能电池转化效率翻倍

    作者:佚名 来源:optics.org 时间:2017-04-14 11:22 阅读:1181 [投稿]
    挪威奥斯陆的研究人员正在开发一种面向未来的环境友好型太阳能电池,他们表示,电池捕获太阳能的效率将达到现在的两倍。

    在太阳能电池的面板上还有其他层物质。在背面沉积了一层玻璃保护层,同时还有一个金属层用于从电池单元中导出电流。在最上面还有一层抗反射涂层,从而保证光线较少地被反射。

    传导电子

    Svensson解释到:“制作宽带隙的氧化铜层的挑战在于如何使得电子在激发后被捕获而不会重新与空穴复合。我们在这方面研究了许多年,现在我们开始明白如何实现了。”

    这种新型太阳能电池尚未解决的一个难题是不同层间的边界区域。Svensson说:“每一层沉积在另一层上面时,层间会发生化学反应,从而效率减弱甚至使得电池失效。”现在主要问题是捕获蓝光的光伏层同最外面起传导与保护作用的氧化锌层之间的界面。不幸的是,电子在这个边界面上会湮灭。

    这两个太阳能的功能层各自都能够运行良好,但当两层沉积到一起时就出现了新的问题,会发生化学反应。Svensson评论道:“这个化学反应会导致带隙的变化,当带隙不对或者有缺陷时,电子会在被捕获之前与空穴复合。”

    一个可能的解决办法就是在这两层之间再沉积一个隔离层,从而保证化学变化最小化。另一个方法就是在缓冲层沉积一些氧化镓,但是这个物质对环境不友好,纯镓是有毒的。

    缓冲层薄到只有一两个纳米厚时,化学反应的作用最小。“中间的过渡层越厚,越多的电子会被阻止。这会破坏电容量。如果在缓冲层电子被阻止了,太阳能电池就无法正常工作。”


    位于罗马尼亚奥维德的Wattrom公司太阳能电池生产设施

    从理论到实施

    缓冲层的理论模拟工作是由布加勒斯特理工大学的研究人员完成的。Laurentiu Fara教授计算模拟了太阳能电池各层的理想厚度、最合适的各层排放方式以及达到最大光伏效率的理论可行性。

    Laurentiu Fara强调到:“我们对这个太阳能电池的可靠性和效益抱有很大的期望。但是我们也认识到还有很多困难需要克服。”奥斯陆大学负责这项研究工作的实验部分。谢尔能源技术研究所负责大量开发这种太阳能电池。另外,能源技术研究所是整个项目的主要成员。

    能源技术研究所的Sean Erik Foss 和Ørnulf Nordseth表示,“我们和挪威太阳能工业界合作多年,一起研究硅基太阳能电池的技术。现在我们投入到研究两种电池的结合,使得它们相互匹配达到最大的太阳能利用率,同时还研究光学和电学上两层之间的相互影响。”

    他们表示,现在有许多的研究人员和技术公司致力于开发这种新型的太阳能电池,底部是硅太阳能层,顶部是一个特殊材料层。罗马尼亚的太阳能公司Wattrom将要证明工业制作新型太阳能电池的可行性。

    分享到:
    扫一扫,关注光行天下的微信订阅号!
    【温馨提示】本频道长期接受投稿,内容可以是:
    1.行业新闻、市场分析。 2.新品新技术(最新研发出来的产品技术介绍,包括产品性能参数、作用、应用领域及图片); 3.解决方案/专业论文(针对问题及需求,提出一个解决问题的执行方案); 4.技术文章、白皮书,光学软件运用技术(光电行业内技术文档);
    如果想要将你的内容出现在这里,欢迎联系我们,投稿邮箱:service@opticsky.cn
    文章点评