納米結(jié)構(gòu)讓硅太陽能電池成本減半
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[時間:2011-10-25中國能源網(wǎng) 關(guān)注度:0]
摘要:
據(jù)美國物理學(xué)家組織網(wǎng)近日報道，新加坡科學(xué)家將一個新奇的納米結(jié)構(gòu)（比人的頭發(fā)絲小數(shù)千倍）置于非結(jié)晶硅制成的太陽能電池的表面，研制出了一種轉(zhuǎn)化效率高、成本低的新型薄膜太陽能電池。科學(xué)家們認為，最新技術(shù)有望將太陽能電池的制造成本減半。
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據(jù)美國物理學(xué)家組織網(wǎng)近日報道，新加坡科學(xué)家將一個新奇的納米結(jié)構(gòu)（比人的頭發(fā)絲小數(shù)千倍）置于非結(jié)晶硅制成的太陽能電池的表面，研制出了一種轉(zhuǎn)化效率高、成本低的新型薄膜太陽能電池。科學(xué)家們認為，最新技術(shù)有望將太陽能電池的制造成本減半。
目前太陽能電池一般都由高品質(zhì)的硅晶體制成，因此，大大提高了其制造成本，限制了太陽能電池在全球大規(guī)模的應(yīng)用。南洋理工大學(xué)（NTU）和新加坡微電子研究院（IME）的科學(xué)家制造出的這種新的薄膜硅太陽能電池則解決了這個問題。
科學(xué)家們首先使用品質(zhì)比較差、厚度僅為傳統(tǒng)太陽能電池所用硅晶體百分之一的非結(jié)晶（不定形）硅薄膜，制造出了一種薄膜硅太陽能電池，大大降低了太陽能電池的制造成本。
但這種電池在將太陽光轉(zhuǎn)化為電力方面的效率較低，為此，科學(xué)家們使用納米技術(shù)在非結(jié)晶硅太陽能電池表面制造出了一種獨特的納米結(jié)構(gòu)，改進了這種薄膜硅電池的轉(zhuǎn)換效率，增加了能源輸出。新的納米結(jié)構(gòu)硅薄膜太陽能電池產(chǎn)生的電流是34.3毫安/平方厘米，與傳統(tǒng)電池的輸出電流（40毫安/平方厘米）相當(dāng)。
該研究項目的領(lǐng)導(dǎo)者、新加坡微電子研究院高級研究員納瓦?辛表示：“新的納米方法讓這種薄膜太陽能電池獲得了有史以來最高的短路電流密度以及5.26%的轉(zhuǎn)化效率。”
然而，一般晶體硅電池的轉(zhuǎn)化效率為20%至25%。納瓦?辛認為，鑒于短路電流密度與轉(zhuǎn)化效率直接相關(guān)，通過不斷改進填充率、增加開路電流的電壓，能讓這種硅薄膜太陽能電池的轉(zhuǎn)化效率最終提高到與晶體硅太陽能電池相當(dāng)。他們接下來將集中于探索其他捕光策略，比如使用表面等離子體光子學(xué)技術(shù)來捕光等。
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