贴上一层“薄膜”就可吸收所有可见光硅光伏电池效率进一步提高

2022-07-21 13:25:03来源：化工仪器网阅读量：71 评论

导读：硅太阳能电池是指以硅为基体材料的太阳能电池，虽然硅太阳能电池的历史能够追溯到50多年前硅双极性器件出现的时期，但是实验室电池的性能和电池理论在最近十年才取得巨大进步。

　　在光伏产业链众多环节中，电池环节是技术进步的核心，电池技术路线决定了光伏产品的效率极限。太阳能光伏电池能够将太阳的光能直接转化为电能，具有显著的能源、环保和经济效益，是最优质的绿色能源之一。其中，半导体材料的选择是决定光伏电池效率的主要因素。

　　硅太阳能电池是指以硅为基体材料的太阳能电池，虽然硅太阳能电池的历史能够追溯到50多年前硅双极性器件出现的时期，但是实验室电池的性能和电池理论在最近十年才取得巨大进步。硅太阳能电池的应用前景目前，硅基电池已广泛应用于工业、农业、商业、通信、军事、航火等领域，还包括家用电器以及公用设施。

　　尽管它擅长吸收可见光光谱的红色端，但却几乎忽略了紫外线和蓝光等短波光线。因此，科学家们一直在试验不同的太阳能电池设计、材料和溶剂，以利用更多的光谱，但到目前为止，很难取得有意义的进展。

　　近日，纽约大学工学院的研究人员研制出了一种薄膜，可以将太阳光中的紫外线和蓝色光转化为近红外光。该薄膜由一种无机钙钛矿材料掺杂少量镱组成，钙钛矿善于吸收蓝光并将能量转移到镱上，镱以近红外光的形式转发，接着，这些红色光线就可以被硅太阳能电池接收。

　　这种薄膜可以用来提高现有硅太阳能电池的效率，从本质上说，它可以收集原本会被浪费的能量。在测试中，该团队发现这种薄膜可以以82.5%的效率将蓝光光子转化为红光。在后续的改进中，研究人员通过改变生产过程的温度将这一数字提高到了95%，并称可能还有上升的空间、甚至接近100%。并且该薄膜并不会阻挡原来可以被轻易吸收的其他波长的光。

　　这项研究成果已于近期发表在《材料视野》杂志上。

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