美科學家發(fā)現(xiàn)更便宜更高效的太陽能電池板材料
2014年02月10日 9:9 6750次瀏覽 來源： 科技部 分類： 新技術(shù)
賓西法尼亞大學和德雷克賽爾大學的科學家花費5年時間，聯(lián)合研發(fā)出一種新型陶瓷材料，設(shè)計出一種獨特的太陽能電磁板，比現(xiàn)在市場上使用的電池板更便宜、效率更高，制造時間更短，不僅能利用紫外線，而且還能利用可見光和紅外線。
跟目前普遍使用的光伏材料相比，這種陶瓷材料有3個優(yōu)勢。一是比硅基材料薄。它是一種材料發(fā)揮兩種材料的作用。二是比當今高端薄膜太陽能電池材料便宜。三是這種材料是鐵電物質(zhì)。極性可變，能超越當今理論上的太陽能電磁材料的能源效率極限。
太陽能電池效率低的部分原因是收集太陽光線的顆粒要進入太陽能電池，并且向各個方向發(fā)散。為了讓它們往一個方向流動，勢必要穿過很多層的材料。顆粒每穿過一次，太陽能電池的能效就減少一次。該團隊的設(shè)計盡量減少層級。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能薄膜電池化合物半導體吸收光線高6倍，轉(zhuǎn)移密度高50倍。而且，調(diào)節(jié)材料的成分，效率還會提高。該材料廉價、無毒、地球儲量豐富。
目前該研究團隊已經(jīng)在美國能源部阿貢國家實驗室的先進光子源上完成了早期實驗。如果這種設(shè)計能從便簽尺寸擴大到全尺寸的太陽能電池，那么就是向太陽能電池的市場化邁進了一大步。
責任編輯：曉曉
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