澳大利亞斯威本科技大學(xué)和中國尚德電力控股公司的科學(xué)家們表示，他們已經(jīng)研制出最高效的寬波段納米等離子薄膜太陽能電池，其光電轉(zhuǎn)化效率為8.1%，研究發(fā)表在最新一期的《納米快報(bào)》雜志上。
該研究的領(lǐng)導(dǎo)者、斯威本科技大學(xué)的顧敏（音譯）教授表示，作為大塊晶硅太陽能電池的便宜“替身”，薄膜太陽能電池引起了廣泛關(guān)注，然而其硅層的厚度太薄增大了吸收太陽光的難度。要想增加薄膜太陽能電池的性能并使它們與硅太陽能電池相比更具競爭優(yōu)勢，優(yōu)良而先進(jìn)的光捕獲技術(shù)必不可缺。
為捕獲更多太陽光，該科研團(tuán)隊(duì)將金和銀納米粒子嵌入薄膜中，增加了電池可吸收太陽光的波長范圍，從而增加了光子轉(zhuǎn)化為電子的效率。他們還更近一步，使用了一些有核的或表面凹凸不平的納米粒子。斯威本科技大學(xué)的高級研究員賈寶華（音譯）博士解釋道：“我們發(fā)現(xiàn)表面凹凸不平的納米粒子會(huì)吸收更多太陽光，可以改進(jìn)太陽能電池的整體轉(zhuǎn)化效率。”
賈寶華稱，這種寬波段等離子效應(yīng)是該研究團(tuán)隊(duì)一年來的重要發(fā)現(xiàn)之一，新技術(shù)將對太陽能工業(yè)產(chǎn)生重大影響。顧敏為他們能在這么短時(shí)間內(nèi)獲得整體8.1%的光電轉(zhuǎn)化效率深感興奮，而且這種電池的轉(zhuǎn)化效率仍有改進(jìn)空間。
研究人員稱，最新方法的另一個(gè)優(yōu)勢在于，將納米粒子整合進(jìn)入太陽能電池的成本并不高且很容易規(guī)模化，因此能借用其他產(chǎn)品線進(jìn)行大規(guī)模生產(chǎn)，并有望在2017年實(shí)現(xiàn)商業(yè)化生產(chǎn)。
尚德電力控股有限公司董事長兼首席執(zhí)行官施正榮表示：“我們的研究團(tuán)隊(duì)已經(jīng)制造出全球轉(zhuǎn)化效率最高的寬波段納米等離子薄膜太陽能電池，證明納米技術(shù)能在下一代太陽能電池領(lǐng)域大有作為。”
總編輯圈點(diǎn)：
納米等離子薄膜太陽能電池8.1%的光電轉(zhuǎn)化效率，與一般晶體硅電池20%—25%的轉(zhuǎn)化效率相比顯得有些相形見絀，然而并不高的成本卻讓其成為科研人員的“新寵”。當(dāng)科學(xué)家們?yōu)樽畲笙薅忍岣咛柲茈姵氐霓D(zhuǎn)換效率而頗費(fèi)腦筋之時(shí)，這個(gè)不起眼的“小個(gè)子”或許正在積蓄力量給人們帶來驚奇。在納米技術(shù)越來越多地滲透人們生活的當(dāng)下，我們完全有理由相信，其在下一代太陽能電池領(lǐng)域“大有作為”絕非空穴來風(fēng)。
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