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【天博】新纳米金字塔结构将太阳能电池发电量提升2.5%

发布日期:2021-05-27 00:04浏览次数:
本文摘要:目前,太阳能电池收集效率低是一个普遍存在的问题,学术界的许多研究者明确提出了许多最适合这个问题的方案。耶鲁大学的研究团队利用硅藻这种材料及其捕光能力,提高有机太阳能电池的切换效率的加利福尼亚大学伯克利分校的研究团队利用培育的细菌作为高效切换光能的材料,加利福尼亚理工学院的工程师利用纳米光子操作者的技术和热电技术开发了光探测器,提高了太阳能收集的效率。最近,针对这个问题,上海交通大学太阳能研究所沈文忠教授及其团队也利用纳米技术得到了自己的研究解决方案。

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目前,太阳能电池收集效率低是一个普遍存在的问题,学术界的许多研究者明确提出了许多最适合这个问题的方案。耶鲁大学的研究团队利用硅藻这种材料及其捕光能力,提高有机太阳能电池的切换效率的加利福尼亚大学伯克利分校的研究团队利用培育的细菌作为高效切换光能的材料,加利福尼亚理工学院的工程师利用纳米光子操作者的技术和热电技术开发了光探测器,提高了太阳能收集的效率。最近,针对这个问题,上海交通大学太阳能研究所沈文忠教授及其团队也利用纳米技术得到了自己的研究解决方案。

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研究团队认为,由于地球的角度和马克斯·沃夫,太阳光对太阳电池设备的入射角在不同的季节和一天的时间不同,一般来说,随着入射角的减少,反射光的损失不会变得相当严重。因此,基于这一想法,研究团队可以通过解决问题的角度来提高太阳能电池设备捕获的光子数量,有效地提高太阳能电池的发电量。同时,研究团队认为,现在可以用追光系统解决问题,但是使用这个系统需要昂贵的成本。因此,成本因素也必须考虑。

面对上述两个挑战,研究团队利用溶液法在太阳能电池表面取出硅纳米金字塔结构阵列,大大巩固太阳能电池减反能力对射角的耐心,提高全天候和全年捕捉太阳能电子的能力。值得注意的是,在纳米结构材料的自由选择上,纳米线、纳米孔和纳米锥都具有良好的长角度减反性能,但这里为什么要自由选择纳米金字塔结构呢?研究发现,除纳米金字塔结构外,其他纳米结构材料比表面积小,容易引起相当严重的表面载流子填充损失,导电性能大幅度降低,该纳米金字塔结构材料具有良好的光学特性,同时具有较低的载流子填充特性。

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另外,纳米金字塔天鹅绒的制作方法也不存在,但现有的方法成本高,制作方法简单,有利于太阳能电池生产线的推进和使用。针对这个问题,在纳米金字塔材料的制作中,研究团队使用自己明确提出的金属辅助碱雕刻方法制作硅纳米金字塔天鹅绒。这是只有溶液的取出过程,制作过程非常简单,成本低廉,与现有生产线相容。

据报道,研究团队在上海使用这种新型太阳能电池进行了实验。结果显示,在发电量方面,该电池比传统太阳能电池最低可减少2.5%。经过一系列的提高,无论是技术本身还是生产成本市场的需求,这种纳米金字塔天鹅绒电池都是同类电池的替代性,只有方向性才能维持良好的电池性能,构筑了更高的发电量。


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