加拿大研制出全光譜太陽能電池理論轉(zhuǎn)化效率達42%

時間：2011-07-01 19:03:54

關(guān)鍵字：光譜太陽能電池電子調(diào)制

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[導(dǎo)讀]據(jù)美國物理學(xué)家組織網(wǎng)6月27日(北京時間)報道，加拿大科學(xué)家表示，他們研發(fā)出了一款新式的全光譜太陽能電池，其不但可以吸收太陽發(fā)出的可見光，也可以吸收不可見光，從理論上講，轉(zhuǎn)化效率可高達42%，超過現(xiàn)有普通太陽

據(jù)美國物理學(xué)家組織網(wǎng)6月27日(北京時間)報道，加拿大科學(xué)家表示，他們研發(fā)出了一款新式的全光譜太陽能電池，其不但可以吸收太陽發(fā)出的可見光，也可以吸收不可見光，從理論上講，轉(zhuǎn)化效率可高達42%，超過現(xiàn)有普通太陽能電池31%的理論轉(zhuǎn)化率。研究發(fā)表在最新一期的《自然-光子學(xué)》雜志上。

此款基于膠體量子點(CQD)的高效串接太陽能電池由加拿大首席納米技術(shù)科學(xué)家、多倫多大學(xué)電子與計算機工程系教授泰德-薩金特領(lǐng)導(dǎo)的科研團隊研制而成。論文主要作者王希華(音譯)表示，該太陽能電池由兩個吸光層組成：一層被調(diào)制用于捕捉太陽發(fā)出的可見光；而另外一層則可以捕捉太陽發(fā)出的不可見光。

薩金特介紹說，為了做到這一點，該團隊用納米材料串聯(lián)成一個名為分級重組層的設(shè)備，能往返運輸可見光層和不可見光層之間的電子，有效地將捕捉可見光的吸光層和捕捉不可見光的吸光層結(jié)合在一起，這樣，兩個吸光層都不需要妥協(xié)。

該研究團隊在使用CQD制造太陽能電池方面一馬當(dāng)先，CQD這種納米材料很容易被調(diào)制來對特定波長的可見光和不可見光作出反應(yīng)。新式串聯(lián)CQD太陽能電池捕捉光波的波長范圍比普通太陽能電池更加寬泛，因此，從理論上講，其轉(zhuǎn)化率可達42%；相比之下，最好的單結(jié)太陽能電池的最大轉(zhuǎn)化率僅為31%，而一般位于屋頂或日常消費產(chǎn)品中的太陽能電池的轉(zhuǎn)化率僅為18%。

研制高效的、成本合理的太陽能電池是全球共同面臨的巨大挑戰(zhàn)。薩金特說：“全球都需要轉(zhuǎn)化效率超過10%的太陽能電池，并希望能顯著降低現(xiàn)有光伏組件的零售價。最新進展提供了一條切實可行的道路，其能最大限度地捕捉太陽發(fā)出的各種光線，有望提高轉(zhuǎn)化率并降低成本。”

薩金特希望，在5年內(nèi)，將這款新的分級重組層太陽能電池整合入建筑材料、手機和汽車零件中。