添加銀反射鏡使過氧化物太陽能電池的效率大大提高
過氧化物是太陽能電池技術(shù)中最有前途的新材料之一。現(xiàn)在,羅切斯特大學(xué)的工程師們已經(jīng)開發(fā)出一種新方法,通過在材料下面添加一層反射銀,使材料的效率提高三倍以上。在過去的一個世紀(jì)的大部分時間里,硅一直是制造太陽能電池的首選材料,這要?dú)w功于它的豐富性和將光轉(zhuǎn)換為電流的效率。但是在過去的十年里,一個新的競爭者已經(jīng)迅速崛起--過氧化物,它更便宜,而且在效率上已經(jīng)趕上了硅。
![]() 現(xiàn)在,一項新的研究將過氧化物的效率提高了3.5倍,甚至沒有對材料本身進(jìn)行調(diào)整。相反,研究小組發(fā)現(xiàn),在其下方添加一層不同的材料,改變了過氧化物中電子的相互作用,減少了一個能量消耗的過程。 過氧化物和其他光伏材料通過讓陽光激發(fā)材料中的電子來發(fā)電,使它們從原子中跳出,準(zhǔn)備被引導(dǎo)以產(chǎn)生電流。但有時,電子會落回它們留下的"空洞"中,減少了整體電流,因此也降低了材料的效率。這就是所謂的電子重組。 研究人員發(fā)現(xiàn),他們能夠通過將過氧化物放置在由單獨(dú)的銀或銀和氧化鋁的交替層組成的襯底上,大幅減少電子重組。該團(tuán)隊說,這樣做會產(chǎn)生一種鏡子,產(chǎn)生電子-空穴對的反轉(zhuǎn)圖像,從而減少電子與空穴重組的可能性。在測試中,工程師們表明,加入這些層后,光轉(zhuǎn)換的效率提高了3.5倍。 該研究的主要作者郭春雷說:"一塊金屬可以做的工作和濕式實驗室里的復(fù)雜化學(xué)工程一樣多。隨著新的過氧化物的出現(xiàn),我們就可以用我們基于物理學(xué)的方法來進(jìn)一步提高它們的性能。" 這項研究發(fā)表在《自然·光子學(xué)》雜志上。 |