據(jù)美國(guó)物理學(xué)家組織網(wǎng)6月27日(北京時(shí)間)報(bào)道,加拿大科學(xué)家表示,他們研發(fā)出了一款新式的全光譜太陽(yáng)能電池,其不但可以吸收太陽(yáng)發(fā)出的可見(jiàn)光,也可以吸收不可見(jiàn)光,從理論上講,轉(zhuǎn)化效率可高達(dá)42%,超過(guò)現(xiàn)有普通太陽(yáng)能電池31%的理論轉(zhuǎn)化率。研究發(fā)表在最新一期的《自然·光子學(xué)》雜志上。
此款基于膠體量子點(diǎn)(CQD)的高效串接太陽(yáng)能電池由加拿大首席納米技術(shù)科學(xué)家、多倫多大學(xué)電子與計(jì)算機(jī)工程系教授泰德·薩金特領(lǐng)導(dǎo)的科研團(tuán)隊(duì)研制而成。論文主要作者王希華(音譯)表示,該太陽(yáng)能電池由兩個(gè)吸光層組成:一層被調(diào)制用于捕捉太陽(yáng)發(fā)出的可見(jiàn)光;而另外一層則可以捕捉太陽(yáng)發(fā)出的不可見(jiàn)光。
薩金特介紹說(shuō),為了做到這一點(diǎn),該團(tuán)隊(duì)用納米材料串聯(lián)成一個(gè)名為分級(jí)重組層的設(shè)備,能往返運(yùn)輸可見(jiàn)光層和不可見(jiàn)光層之間的電子,有效地將捕捉可見(jiàn)光的吸光層和捕捉不可見(jiàn)光的吸光層結(jié)合在一起,這樣,兩個(gè)吸光層都不需要妥協(xié)。
該研究團(tuán)隊(duì)在使用CQD制造太陽(yáng)能電池方面一馬當(dāng)先,CQD這種納米材料很容易被調(diào)制來(lái)對(duì)特定波長(zhǎng)的可見(jiàn)光和不可見(jiàn)光作出反應(yīng)。新式串聯(lián)CQD太陽(yáng)能電池捕捉光波的波長(zhǎng)范圍比普通太陽(yáng)能電池更加寬泛,因此,從理論上講,其轉(zhuǎn)化率可達(dá)42%;相比之下,最好的單結(jié)太陽(yáng)能電池的最大轉(zhuǎn)化率僅為31%,而一般位于屋頂或日常消費(fèi)產(chǎn)品中的太陽(yáng)能電池的轉(zhuǎn)化率僅為18%。
研制高效的、成本合理的太陽(yáng)能電池是全球共同面臨的巨大挑戰(zhàn)。薩金特說(shuō):“全球都需要轉(zhuǎn)化效率超過(guò)10%的太陽(yáng)能電池,并希望能顯著降低現(xiàn)有光伏組件的零售價(jià)。最新進(jìn)展提供了一條切實(shí)可行的道路,其能最大限度地捕捉太陽(yáng)發(fā)出的各種光線,有望提高轉(zhuǎn)化率并降低成本。”
薩金特希望,在5年內(nèi),將這款新的分級(jí)重組層太陽(yáng)能電池整合入建筑材料、手機(jī)和汽車(chē)零件中。
此款基于膠體量子點(diǎn)(CQD)的高效串接太陽(yáng)能電池由加拿大首席納米技術(shù)科學(xué)家、多倫多大學(xué)電子與計(jì)算機(jī)工程系教授泰德·薩金特領(lǐng)導(dǎo)的科研團(tuán)隊(duì)研制而成。論文主要作者王希華(音譯)表示,該太陽(yáng)能電池由兩個(gè)吸光層組成:一層被調(diào)制用于捕捉太陽(yáng)發(fā)出的可見(jiàn)光;而另外一層則可以捕捉太陽(yáng)發(fā)出的不可見(jiàn)光。
薩金特介紹說(shuō),為了做到這一點(diǎn),該團(tuán)隊(duì)用納米材料串聯(lián)成一個(gè)名為分級(jí)重組層的設(shè)備,能往返運(yùn)輸可見(jiàn)光層和不可見(jiàn)光層之間的電子,有效地將捕捉可見(jiàn)光的吸光層和捕捉不可見(jiàn)光的吸光層結(jié)合在一起,這樣,兩個(gè)吸光層都不需要妥協(xié)。
該研究團(tuán)隊(duì)在使用CQD制造太陽(yáng)能電池方面一馬當(dāng)先,CQD這種納米材料很容易被調(diào)制來(lái)對(duì)特定波長(zhǎng)的可見(jiàn)光和不可見(jiàn)光作出反應(yīng)。新式串聯(lián)CQD太陽(yáng)能電池捕捉光波的波長(zhǎng)范圍比普通太陽(yáng)能電池更加寬泛,因此,從理論上講,其轉(zhuǎn)化率可達(dá)42%;相比之下,最好的單結(jié)太陽(yáng)能電池的最大轉(zhuǎn)化率僅為31%,而一般位于屋頂或日常消費(fèi)產(chǎn)品中的太陽(yáng)能電池的轉(zhuǎn)化率僅為18%。
研制高效的、成本合理的太陽(yáng)能電池是全球共同面臨的巨大挑戰(zhàn)。薩金特說(shuō):“全球都需要轉(zhuǎn)化效率超過(guò)10%的太陽(yáng)能電池,并希望能顯著降低現(xiàn)有光伏組件的零售價(jià)。最新進(jìn)展提供了一條切實(shí)可行的道路,其能最大限度地捕捉太陽(yáng)發(fā)出的各種光線,有望提高轉(zhuǎn)化率并降低成本。”
薩金特希望,在5年內(nèi),將這款新的分級(jí)重組層太陽(yáng)能電池整合入建筑材料、手機(jī)和汽車(chē)零件中。