鉅大LARGE | 點擊量:2158次 | 2020年04月21日
第四代太陽能電池驚艷登場
這是一種將直徑為10~100nm的納米粒子混入透明介質中,并在玻璃底板上涂布極薄的一層而成的薄膜太陽能電池。據稱,這種納米粒子受到太陽光照射時,會釋放出熱電子(HotElectron)并產生電動勢。這種太陽能電池連波長超過2mum的紅外線都可用來發電,與現有硅類太陽能電池相比,可提高能量轉換性能。萊斯特大學物理與天文學系教授克里斯賓斯表示,只要是光滑的表面,材料可在如玻璃窗及大樓墻壁等任意地方噴涂,使其變成太陽能電池,因此與商業電力相比,有望大幅降低發電成本。由于活性層非常薄,因此還可能實現保證透明性的發電窗玻璃。
EnSol公司此次未公開納米粒子的成分。不過,萊斯特大學的賓斯教授在接受《日經電子》采訪時介紹,納米粒子不是(稱為量子點的)GaAs等半導體粒子,而是金屬粒子,還可將其表面等離子體共振(SPR)效果用于電子釋放。最近,利用SPR的太陽能電池的相關論文急劇增多。不過,大多數技術將SPR用于提高發電用太陽光的吸收率,或者擴大波長寬度范圍。此次的技術與以往的不同點在于,納米粒子在產生SPR效果的同時,還可作為電荷供應源。
順便一提,多數情況下,第1代太陽能電池池是指結晶硅類太陽能電池,第2代是指薄膜太陽能電池,第3代多指量子點型太陽能電池。之所以將此次的太陽能電池稱為第4代,是因為其定位是量子點型之后的下一代太陽能電池。
EnSol公司與萊斯特大學的分工為,萊斯特大學負責開發并供應納米粒子,EnSol則利用納米粒子制造電池單元。盡管目前只能在真空裝置中制造層疊各種材料的小單元,但在不久的將來,該公司將導入采用玻璃底板制造4cm見方的稍大單元的裝置。EnSol表示,當前的目標是實現20%以上的轉換效率。
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