美科學(xué)家發(fā)現(xiàn)更便宜更高效的太陽(yáng)能電池板材料
2014年02月10日 9:9 6605次瀏覽 來(lái)源： 科技部 分類(lèi)： 新技術(shù)
賓西法尼亞大學(xué)和德雷克賽爾大學(xué)的科學(xué)家花費(fèi)5年時(shí)間，聯(lián)合研發(fā)出一種新型陶瓷材料，設(shè)計(jì)出一種獨(dú)特的太陽(yáng)能電磁板，比現(xiàn)在市場(chǎng)上使用的電池板更便宜、效率更高，制造時(shí)間更短，不僅能利用紫外線，而且還能利用可見(jiàn)光和紅外線。
跟目前普遍使用的光伏材料相比，這種陶瓷材料有3個(gè)優(yōu)勢(shì)。一是比硅基材料薄。它是一種材料發(fā)揮兩種材料的作用。二是比當(dāng)今高端薄膜太陽(yáng)能電池材料便宜。三是這種材料是鐵電物質(zhì)。極性可變，能超越當(dāng)今理論上的太陽(yáng)能電磁材料的能源效率極限。
太陽(yáng)能電池效率低的部分原因是收集太陽(yáng)光線的顆粒要進(jìn)入太陽(yáng)能電池，并且向各個(gè)方向發(fā)散。為了讓它們往一個(gè)方向流動(dòng)，勢(shì)必要穿過(guò)很多層的材料。顆粒每穿過(guò)一次，太陽(yáng)能電池的能效就減少一次。該團(tuán)隊(duì)的設(shè)計(jì)盡量減少層級(jí)。也就減少了損耗。他們用鈮酸鉀和鈮酸鋇鎳合成鈣鈦礦型晶體。這種晶體比目前使用的太陽(yáng)能薄膜電池化合物半導(dǎo)體吸收光線高6倍，轉(zhuǎn)移密度高50倍。而且，調(diào)節(jié)材料的成分，效率還會(huì)提高。該材料廉價(jià)、無(wú)毒、地球儲(chǔ)量豐富。
目前該研究團(tuán)隊(duì)已經(jīng)在美國(guó)能源部阿貢國(guó)家實(shí)驗(yàn)室的先進(jìn)光子源上完成了早期實(shí)驗(yàn)。如果這種設(shè)計(jì)能從便簽尺寸擴(kuò)大到全尺寸的太陽(yáng)能電池，那么就是向太陽(yáng)能電池的市場(chǎng)化邁進(jìn)了一大步。
責(zé)任編輯：曉曉
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