前沿科技之新型太阳能电池光电转换率最高可达100%

扫街 · 发表于 2010-6-19 08:07:45

州理工学院近日研发出了一种新的太阳能电池，其基本原理是将细长的硅线阵列嵌入聚合物基板中。除了纤薄可弯曲外，它对太阳光的吸收和光电转换效率方面都取得了极大地突破。此外，和传统太阳能电池所需要的昂贵的半导体材料量相比，这种新型太阳能电池仅需要一小部分。
应用物理学及材料学教授Harry Atwater和Howard Hughes表示：“这些太阳能电池首次突破了传统的吸光材料的光捕获极限。”新型太阳能电池所采用的硅线阵列对单一波长的入射光的吸收率高达96%，对全波长阳光的捕获率可达85%。

Atwater指出：“许多材料对光线的捕获能力很好，但是却无法转换成电能，比如黑涂料。对于太阳能电池来说，吸收的光子能否转换为电荷载子（charge carrier）也非常重要。”而他们研发的硅线阵列太阳能电池则可以将所吸收光子的90%至100%转换为电子。从技术上讲，这种阵列拥有几近完美的内部量子效率（internal quantum efficiency）。
Atwater总结说：“对光的高吸收率和较好的转换能力成就了这种太阳能电池的高质量。”
硅线阵列中的硅线长度在30至100微米（micron）之间，直径仅为1微米。整个阵列的厚度相当于硅线的长度，但是从面积或体积角落来看，这种材料中只有2%才是硅，其它98%都是聚合物。由于硅是传统太阳能电池中一种很昂贵的成分，所以这种只需要传统所需量1/50的太阳能电池投产的成本将低很多。

江南飘雪 · 发表于 2010-6-19 08:27:31

不知道何时能转换为实际应用，目前的太阳能电池转换效率超过 20% 就很不错了。。
这个90%以上的效率，如果真能实际应用，那就不得了了。

mixin0756 · 发表于 2010-6-19 11:49:49

平面变立体等于增加了面积。

紫剑狂风 · 发表于 2010-6-20 19:26:53

有这么高的效率的话那绝对是个革命性的科学技术，能改变人类的发展方向！

唯有信仰 · 发表于 2010-6-22 16:48:08

看起来像是还在发展中，上到生产线还不知道要多久。有种叫LifePO4这种锂铁电池已经上生产线了，只是很贵，而且知道的人不多。LifePO4电池的优点比目前的电池优太多了，但是不知道是专利还是技术，生产的工厂很少，加州有实验室生产，还有美国的A123,台湾、大陆都有一间，估狗上也不多，不过测试的影片、使用优点倒是蛮多！

卫冕冠军活塞 · 发表于 2010-6-23 07:20:34

即便是量子效率达到100%，但现行的太阳能电池多是硅基材料，所有被吸收的光子无论能量多大，都被拉平到1eV左右，这个损失是巨大的，因为我们知道，占太阳光绝大部分的可见光能量都比这个能量高，比如绿光对应2.2-2.3eV。这样的话，理想的硅基材料太阳能电池能量效率也不会超过50%。

荷花仙子 · 发表于 2010-6-24 13:47:47

看起来像是还在发展中，上到生产线还不知道要多久。有种叫LifePO4这种锂铁电池已经上生产线了，只是很贵，而且知道的人不多。LifePO4电池的优点比目前的电池优太多了，但是不知道是专利还是技术，生产的工厂很少，加州有实验室生产，还有美国的A123,台湾、大陆都有一间，估狗上也不多，不过测试的影片、使用优点倒是蛮多！

yahcrz · 发表于 2010-6-25 15:01:16

急切期待现代科技的新发展

ly0281 · 发表于 2010-6-25 20:32:26

如果成功是对能源的重大贡献，人类真的无所不能

cblchen · 发表于 2010-7-11 16:03:25

太阳能，阳光产业啊。。。。

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