鉅大LARGE | 點擊量:483次 | 2021年12月16日
納米復合結構提高太陽能電池效率 電能輸出提高了五倍
一種構造特殊太陽能電池的新方法可以大大提高其效率。細胞不僅由薄層組成,而且還由專門排列的納米塊組成。在馬丁·路德大學哈雷·威登堡(Malle)領導的國際研究小組的一項新研究中已經證明了這一點,該研究小組發表在了科學期刊《納米快報》(“具有三維結構的納米復合材料及其對光伏效應的影響”)上。
市售的太陽能電池主要由硅制成。MLU創新能力中心(ZIK)“SiLi-nano”的物理學家AkashBhatnagar博士說:“根據硅的特性,不能無限地提高硅的效率?!?/p>
因此,他的研究小組正在研究某些材料中發生的所謂的異常光伏效應。異常的光伏效應不需要pn結,否則將使電流在硅太陽能電池中流動。電流的方向在原子水平上由相應材料的不對稱晶體結構確定。
這些材料通常是氧化物,具有一些關鍵的優勢:它們更易于制造并且明顯更耐用。但是,它們通常不吸收太多的陽光并且具有很高的電阻。
研究的主要作者LutzMühlenbein解釋說:“為了利用這些材料及其效果,需要創新的細胞架構來增強優勢并彌補劣勢。”
充電溫度:0~45℃
-放電溫度:-40~+55℃
-40℃最大放電倍率:1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
在他們的新研究中,物理學家介紹了一種新穎的細胞結構,即所謂的納米復合材料。他們得到了來自BergakademieFreiberg,萊比錫的萊布尼茲表面改性研究所和印度Banaras印度大學的研究小組的支持。
在他們的實驗中,研究人員將一層厚度僅為幾納米的典型材料的單層層層疊在一起,并用垂直延伸的氧化鎳條將它們抵消。
Bhatnagar解釋說:“這些條帶充當了將陽光轉化為電能時產生的電子的快速通道,這些電子將到達電子束中的電極。”
恰恰是電子必須穿過每個單獨的水平層而受到阻礙的傳輸。
新架構實際上將電池的電能輸出提高了五倍。新方法的另一個優點是非常容易實現。
Mühlenbein說:“這種材料自行形成了所需的結構。不需要極端的外部條件就可以使其進入這種狀態。”
研究人員現在提供了初步可行性研究的想法,也可以應用于除氧化鎳以外的材料?,F在,后續研究需要檢查是否以及如何以工業規模生產此類太陽能電池。