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新型太阳能电池转换率提高25%
2012-03-18
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据美国物理学家组织网2月8日报道,英国剑桥大学物理系卡文迪什实验室开发出一种有机混合太阳能电池,可将最大光电转换率提高25%以上。该研究成果2月8日刊登在美国《纳米快报》上。
 
太阳能电池主要以半导体材料为基础,利用光电材料中的光子吸收光能后发生光电转换反应而产生电能。传统的太阳能电池只能吸收太阳光谱中部分可见光至近红光部分,随着温度的增加,许多蓝色光子的能量就损失掉了。这种一次不能吸收不同颜色光的性能决定着其光电转化率不会超过34%。
 
剑桥大学尼尔·格里纳姆教授和理查德爵士带领的研究团队开发出一种有机混合电池,其可在吸收红光的同时,利用额外蓝光能量产生更大的电流。通常情况下,太阳能电池可使一个光子产生一个电子。而在太阳能电池中加入一种有机半导体并五苯后,太阳能电池可以激发每个光子从蓝色光谱中产生两个电子,由此使电池转换效率提高到44%。
 
该研究论文的第一作者布鲁诺·埃尔勒说:“有机混合型太阳能电池比现在基于硅的太阳能电池具有技术优势,因为其可像报纸印刷的卷带式系统一样低成本大量生产。然而,一个太阳能电站的成本大多体现在土地、劳动力和安装硬件上。因此,即使有机太阳能电池板比较便宜,我们仍需要提高其效率,使其更具竞争力,否则,你会发现买了一幅便宜的画后配了一个昂贵的框架。”
 
该论文的合著者马克·威尔逊说:“重要的是我们在向采用可持续能源的方向迈进,并且为探索可能的解决方案提供了有益思路。”另一位作者拉奥·阿克沙伊博士指出:“这仅仅是迈向新一代太阳能电池的第一步,而能成为这种努力的一部分,我们感到非常兴奋。”(来源:科技日报 华凌)
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