如何增加太陽(yáng)能電池吸光率
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在現(xiàn)在的生活中,太陽(yáng)能產(chǎn)品處處可見(jiàn),人們用太陽(yáng)能煮飯,還有太陽(yáng)能熱水器等等,無(wú)處不見(jiàn)太陽(yáng)能產(chǎn)品,當(dāng)然,最重要的還是太陽(yáng)能發(fā)電,但是目前的技術(shù)并不能讓人們很好利用太陽(yáng)能發(fā)電,但是如何提升太陽(yáng)能的發(fā)電效率呢?
日前,一項(xiàng)由德國(guó)卡爾斯魯厄理工學(xué)院的Hendrik hol scher博士主導(dǎo)的研究將蝴蝶翅膀上的納米孔狀結(jié)構(gòu)應(yīng)用于薄膜太陽(yáng)能電池,成功將其吸光率提升至原先的200%。
該團(tuán)隊(duì)研究的蝴蝶叫紅珠鳳蝶,其翅膀呈暗黑色,能夠完美吸收陽(yáng)光。根據(jù)發(fā)表在Science Advances上的論文,研究人員首先通過(guò)掃描電子顯微鏡確定了蝴蝶翅膀上納米孔的直徑和排列方式,然后用計(jì)算機(jī)模擬分析了各種孔型的吸光率。研究發(fā)現(xiàn),在不同波長(zhǎng)、不同角度的入射光下,與周期性排列的單納米孔相比,紅珠鳳蝶的不規(guī)則孔具有更為穩(wěn)定的吸光率。
太陽(yáng)能逆變器
因此,研究人員模仿蝴蝶翅膀上的這種結(jié)構(gòu),在薄膜太陽(yáng)能電池的硅吸收層引入了直徑從133納米到343納米不等的不規(guī)則定位孔。隨后對(duì)其吸光率進(jìn)行了分析:與光滑表面相比,電池對(duì)垂直入射光的吸收率提高了97%,并持續(xù)上升;當(dāng)入射角為50°時(shí),吸光率更是達(dá)到了原先的207%。
盡管研究結(jié)果非常理想,但該學(xué)院微觀結(jié)構(gòu)技術(shù)研究所的Gui l l aume Gomar d表示:“考慮到其他因素的影響,200%是理論上能夠提高的效率極限值,實(shí)際上太陽(yáng)能光伏系統(tǒng)的效率并不能提升那么多。”
另外,研究人員認(rèn)為該研究具有一定的推廣價(jià)值,雖然他們?cè)趯?shí)驗(yàn)中使用的是氫化非晶硅薄膜,但這種納米結(jié)構(gòu)對(duì)任何類型的薄膜太陽(yáng)能光伏技術(shù)都有改善作用,并可用于工業(yè)生產(chǎn)。如果某一天人們能高效利用太陽(yáng)能,相信能解決很大的能源問(wèn)題,畢竟太陽(yáng)能是符合可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的,能保證人類的永續(xù)發(fā)展,需要我們科研人員更加努力。





