鉅大LARGE | 點擊量:998次 | 2020年04月09日
微型硅柱使太陽能電池效率翻番
根據(jù)荷蘭特溫特大學(xué)研究人員發(fā)表在《先進能源材料》(AdvancedEnergyMaterials)期刊上的最新研究成果顯示,太陽能電池通常是平面型,假如給平面型的太陽能電池板表面添加微型的硅柱,每塊太陽能電池板的產(chǎn)量可提高超過一倍之多。研究人員還研究了此硅柱的最佳高度和摻雜深度具體是多少。
去年,特溫特大學(xué)的研究人員成功研發(fā)出一種半導(dǎo)體,每平方厘米裝有100萬根微型硅柱。這些硅柱能夠?qū)⑻柟廪D(zhuǎn)換成電能。此種半導(dǎo)體包含兩種類型的硅:一種是摻入少量雜質(zhì)磷元素的硅晶體,另一種是摻入少量雜質(zhì)硼元素的硅晶體。這兩種硅的交界處被稱為PN結(jié)(PNjunction),關(guān)于太陽能電池效率至關(guān)重要,因為PN結(jié)在結(jié)構(gòu)中處于分隔正電荷和負電荷的位置。所以制造硅柱的一大挑戰(zhàn)就是要確保PN結(jié)準(zhǔn)確地遵循太陽能電池板的結(jié)構(gòu)。
在新的研究中,研究人員想弄清楚究竟硅柱的高度和PN結(jié)深度要達到多少,半導(dǎo)體才能發(fā)揮其最大功效。答案是40微米高,790納米深,效率才能高達13%;而平面型的太陽能電池板結(jié)構(gòu)只有不超過6%的太陽能可轉(zhuǎn)化為電力,能效要高出一倍之多。
特溫特大學(xué)多個研究小組共同研究太陽能轉(zhuǎn)能源設(shè)備,如將太陽能直接轉(zhuǎn)為氫氣。這里的硅柱有兩大功能--不僅可新增太陽能捕捉量,擴大出現(xiàn)氫氣的反應(yīng)面積。此外,此硅柱還可提高太陽能電池效率。但是特溫特大學(xué)的JurriaanHuskens教授并不認為這對太陽能電池板有什么特別的價值,因為生產(chǎn)成本昂貴,但可用于一些具體特別的技術(shù)應(yīng)用。(文/Tina譯)
下一篇:石墨烯太陽能電池前景分析