在Ge底板上制作的TPV元件。表面研磨之前。
此次開發(fā)的TPV元件各波長的外部量子效率。因階段分表面研磨前(▲)、研磨后(■)及二次研磨后(●),長波長帶中的效率值各不相同。
比利時研究機構(gòu)IMEC宣布,開發(fā)出了利用鍺(Ge)底板的光電轉(zhuǎn)換元件“Thermophotovoltaic Cell(TPV電池)”,可在大幅降低制造成本的同時,提高轉(zhuǎn)換效率。IMEC認為今后該電池的用途將會不斷擴大,其中包括將其安裝在鍋爐及發(fā)動機等熱源附近,利用此前被損失的熱能量來發(fā)電等。
TPV電池是利用半導體的pn結(jié)來發(fā)電的一種太陽能電池。不過,光吸收層的半導體材料主要使用能帶隙僅為0.67eV左右的Ge及GaSb等,因此“能量源”以紅外線為主體。由于對可見光幾乎沒有反應(yīng),可安裝在一些熱源附近,用于將其輻射熱轉(zhuǎn)換為電力等用途。
但是,此前的大部分TPV電池通過使Ge在GaAs類底板上外延生長制造而成。因此制造成本非常高,一直未能走上實用化道路。
IMEC此次并未透露新TPV電池的具體制造工藝。不過,該機構(gòu)稱,通過采用Ge底板省去了外延生長,而且在封裝中采用了非晶硅,從而大幅降低了制造工藝的成本。另外,還大幅提高了TPV電池的光電轉(zhuǎn)換量子效率。(記者:野澤 哲生)