纳米线使生产更高效的太阳能电池成为可能

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瑞典隆德大学的研究人员展示了如何利用纳米线制造更便宜、更高效的太阳能电池。

半导体物理学研究员Magnus Borgström表示:“我们的发现首次表明,使用纳米线制造太阳能电池确实是可能的。”

到目前为止,太阳能电池纳米线的效率目标是10%,但Borgström博士和他的同事在杂志上报告了13.8%的效率科学

纳米线由半导体材料磷化铟制成,磷化铟可以吸收阳光并产生能量。纳米线组装在1mm²的表面上,每个表面容纳400万纳米线。纳米线太阳能电池每个有效表面单位产生的效应比现在的硅电池大好几倍。

纳米线太阳能电池尚未离开实验室环境,但其目标是将该技术用于美国西南部、西班牙南部和非洲等地区的大型太阳能发电厂。

理想的尺寸

隆德大学的研究人员现在已经设法确定了纳米线的理想直径以及如何合成它们。

“合适的尺寸对纳米线吸收尽可能多的光子至关重要。Borgström在一份声明中说:“如果它们太小了零点几纳米,它们的功能就会受到严重损害。”

用于家庭用电的硅太阳能电池相对便宜,但效率低下,因为一种材料只能吸收部分光谱的光。

与纳米线技术一起进行的研究旨在结合不同类型的半导体材料,以有效利用太阳光谱的更广泛部分。这样做的缺点是它们变得昂贵,只能在小众环境中使用,例如卫星和军用飞机。

然而,纳米线呈现出一种不同的场景。由于它们的尺寸小,同样的材料组合可以用更少的努力来创造,这以低成本提供了更高的效率。

据说这个过程不那么复杂,研究人员已经证明,纳米线可以产生与相同材料的薄膜相同水平的能量,即使它们只覆盖了大约10%的表面,而不是100%。

这项研究是欧盟资助的AMON-RA项目的一部分,由隆德大学物理学教授Knut Deppert协调。

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