國外大學(xué)利用光纖造出“絲線”狀硅類太陽能電池
由美國賓夕法尼亞州立大學(xué)(The Pennsylvania State University,PSU)和英國南安普頓大學(xué)(University of Southampton)組成的研究小組,在以SiO2為主要成分的光纖核心部分成功制備了同心圓狀硅半導(dǎo)體的pin結(jié)。pin結(jié)具有光電轉(zhuǎn)換功能,一旦有光照射,就會(huì)與太陽能電池一樣產(chǎn)生電動(dòng)勢。如果形成布線,便可成為纖維狀太陽能電池或快速響應(yīng)的光檢測器(PD:photodetector)。 優(yōu)點(diǎn)是可制造長度在10m以上 PSU化學(xué)教授John Badding等的研究小組采用以同心圓狀制備p+型、i型及n+型硅半導(dǎo)體的技術(shù),在光纖的核心部分制備了pin結(jié)(圖1)。具體做法是用高壓化學(xué)氣相沉積法(CVD)向中空的光纖內(nèi)部吹入硅烷(SiH4)氣體,通過溫度控制等使其結(jié)晶而成。 圖為太陽能電池光纖的截面。中心是p+層,往外依次是i層和n+層。(攝影:賓夕法尼亞州立大學(xué)Badding實(shí)驗(yàn)室) 在圓筒型太陽能電池方面,也有其他開發(fā)同心圓狀太陽能電池的案例,但此次的pin結(jié)直徑非常小,只有約13μm。目前可制備的長度為1m~數(shù)m,但“如果采用最近我們開發(fā)的方法,應(yīng)該可以做大10m以上”(Badding)。 這種光纖型太陽能電池非常柔軟,可以像布一樣編織,做成帶發(fā)電功能的衣服,還可以將手機(jī)等外殼的曲面部分做成太陽能電池!霸瓉淼钠矫嫣柲茈姵啬馨l(fā)電的光照射角度有限制,而這種光纖型太陽能電池對光的照射角度基本沒有依賴性”(Badding)。 |