明尼蘇達大學(xué)的研究人員加入了太陽能納米技術(shù)的潮流,配備太陽能電池具有66%的潛在效率。
當陽光照射到太陽能電池時,電子與原子輕度撞擊,轉(zhuǎn)換為電力。通過發(fā)現(xiàn)的量子點,研究人員捕獲到一般太陽能電池于加熱中失去的能源,從而收獲更多的能量,最終提高太陽能電池板的輸出。
量子點技術(shù)可用于生產(chǎn)半導(dǎo)體,那是太陽能電池的主要內(nèi)部材料,包括只有幾納米寬的矽小件。
研究人員聲稱,它們已經(jīng)顯示出太陽能電池從加熱中損失的能量可以如何被量子點捕獲。
“理論認為,量子點能放慢加熱,減少能量損失。”項目牽頭的研究生威廉代爾說,“2008年從芝加哥大學(xué)的文章中顯示了這是真的。最大的問題是,我們是否也可以在熱電子冷卻前,加快提取和轉(zhuǎn)讓足夠的熱電子來捕足它?!?/P>
代爾先生和他的同事已經(jīng)通過使用鉛硒,一種半導(dǎo)體材料,證明量子點的效率。
他們發(fā)現(xiàn),量子點確實可以用來冷卻熱電子。二氧化鈦能夠推動電子,它是另一種常見的廉價且資源豐富的半導(dǎo)體材料,就像電線一樣。
如果二氧化鈦的問題得到解決,將大幅提升其發(fā)電能力。研究人員發(fā)現(xiàn),當熱電子轉(zhuǎn)化為電力時,二氧化鈦將失去電子。因此需要進一步研究來發(fā)現(xiàn)一種能防止這種情況的材料。
但目前的工作表明,制造效率接近66%的太陽能電池是可能的,研究人員說。
同時,該 技術(shù) 因消除了在非常高的溫度下處理他們的需要,可以大幅度降低太陽能電池的制造成本,開創(chuàng)了一個成本較低,且更有效的太陽能裝置的新途徑。
本研究花了六年的時間,由該大學(xué)理工學(xué)院 的朱肖揚和化學(xué)工程和材料科學(xué)教授埃拉伊Aydil和大衛(wèi)諾里斯負責(zé)。
該研究由美國能源部和國家科學(xué)基金會提供經(jīng)費。