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納米粒子有凹凸不平的表面，散射光線會更多地進(jìn)入廣譜波長范圍，這會進(jìn)一步增強(qiáng)光線的吸收，從而提高太陽能電池的整體效率。
這是太陽能產(chǎn)業(yè)的一個好消息，有一個研究小組，成員來自澳大利亞斯威本理工大學(xué)（Swinburne University of Technology）和尚德電力控股公司（Suntech Power Holdings），他們開發(fā)出世界上最高效的廣譜納米等離子體太陽能電池。
散射廣譜：黃金和銀納米粒子會聚集成核，形成凹凸不平的表面，這樣，散射光線會更多地進(jìn)入廣譜波長范圍，帶來更大的光線吸收，從而提高太陽能電池的整體效率。
來源：斯威本理工大學(xué)
有一篇論文發(fā)表于2012年2月2日的《納米快報》（Nano Letters），題為《廣譜增強(qiáng)薄膜非晶硅太陽能電池采用成核銀納米粒子》（Broadband Enhancement in Thin-Film Amorphous Silicon Solar Cells Enabled by Nucleated Silver Nanoparticles），研究人員介紹，他們?nèi)绾沃圃毂∧ぬ柲茈姵?，使絕對效率達(dá)到8.1％。
這項研究的進(jìn)行，借助于維多利亞-尚德先進(jìn)太陽能設(shè)施（VSASF：Victoria-Suntech Advanced Solar Facility），就在斯威本（Swinburne）。這一小組的研究，顯著提高了薄膜太陽能技術(shù)的效率。
斯威本理工大學(xué)教授顧敏（Min Gu）是維多利亞-尚德先進(jìn)太陽能設(shè)施中心主任，他說，薄膜電池激發(fā)了極大的研究興趣，因為很便宜，可以替代笨重的晶硅電池。然而，大大降低厚度的硅層，使它們更難吸收陽光。
“光捕捉技術(shù)是最重要的，可以提高薄膜太陽能電池的性能，使它們可與硅電池競爭，”顧敏教授說。“有一個主要的應(yīng)用潛力，就是這項技術(shù)可以覆蓋傳統(tǒng)的玻璃，使建筑物與摩天大樓供電完全采用陽光。”
維多利亞-尚德先進(jìn)太陽能設(shè)施中心的研究小組一直在提高薄膜電池的效率，他們把黃金和銀納米粒子嵌入電池。這就可以擴(kuò)大波長范圍，吸收陽光，更好地把光子轉(zhuǎn)換成電子。
他們最有效的電池中，研究人員又邁進(jìn)了一步，采用了所說的成核或“凸凹不平”的納米粒子。
斯威本理工大學(xué)高級研究員賈寶華（Baohua Jia）博士說：“廣譜等離子體效應(yīng)是這個小組令人振奮的發(fā)現(xiàn)。它確實是一項合作成果，就是斯威本理工大學(xué)和尚德之間的合作，是過去12個月完成的。”
賈寶華博士認(rèn)為，這項新技術(shù)會極大地影響太陽能產(chǎn)業(yè)。“我們發(fā)現(xiàn)，納米粒子有凹凸不平的表面，散射光線會更多地進(jìn)入廣譜波長范圍。這會帶來更大的吸收，從而提高電池的整體效率。
顧敏教授稱贊，這么快的時間進(jìn)度，研究小組就能夠取得8.1％的總體效率，但是，他認(rèn)為仍然有相當(dāng)大的空間，可以改進(jìn)電池，轉(zhuǎn)變方式，進(jìn)行世界能源開發(fā)。
“我們進(jìn)入了迅速發(fā)展的軌道，進(jìn)行我們的研究和開發(fā)。按照我們目前的進(jìn)展速度，我們預(yù)計，實現(xiàn)10％的效率，要到2012年年中，”他說。“我們有望實現(xiàn)維多利亞-尚德先進(jìn)太陽能設(shè)施中心的目標(biāo)，開發(fā)的太陽能電池要有兩倍的效率，運行只需一半成本，這是對比那些現(xiàn)有的電池。”
顧敏教授說，另一個好處是，采用他們研究小組的方法，納米集成價格低廉，而且易于升級，因此很容易轉(zhuǎn)移到生產(chǎn)線。
“我們從一開始就一直在使用尚德太陽能電池，所以，應(yīng)該非常簡單就可以集成這些技術(shù)，進(jìn)行大規(guī)模生產(chǎn)。我們希望，這些電池到2017年可以進(jìn)入市場。”
尚德電力CEO施正榮博士說：“我們的小組取得了令人印象深刻的里程碑，這一世界紀(jì)錄就是最有效的廣譜納米等離子體薄膜太陽能電池。這是重要的一步，表明有望用納米技術(shù)帶來下一代太陽能電池。”
他們的論文《廣譜增強(qiáng)薄膜非晶硅太陽能電池采用成核銀納米粒子》發(fā)表于2012年2月2日的《納米快報》，文章說，最近，等離子體效應(yīng)引發(fā)了巨大的興趣，進(jìn)行太陽能電池的研究，因為它們被認(rèn)為可以顯著提高薄膜太陽能電池的效率。然而，盡管加緊努力，但是，所需的廣譜提升是個關(guān)鍵，可以真正帶來設(shè)備性能改善，現(xiàn)在尚未實現(xiàn)，采用的是簡單加工和集成方法，這是太陽能產(chǎn)業(yè)所看好的。
“在本文中，我們提出一種新穎的想法，就是使用成核銀納米微粒，有效地散射光線，進(jìn)入廣譜波長范圍，實現(xiàn)明顯的吸收增強(qiáng)，就是增強(qiáng)硅吸收層。因為不需要臨界模式，所以，在實驗中，這些量身定制的納米粒子的取得，只需要簡單、低成本和可升級的濕化學(xué)合成方法（wet chemical synthesis method），而集成要向著背接觸層的非晶硅薄膜太陽能電池。”
這種太陽能電池集成了200納米的成核銀納米粒子，具有10％的覆蓋密度，清楚地顯示出廣譜吸收增強(qiáng)，以及顯著的優(yōu)越性能，包括14.3％增幅的短路光電流密度，以及23％增幅的能量轉(zhuǎn)換效率，與之相比，隨機(jī)紋理結(jié)構(gòu)的對照電池沒有納米粒子。測量等離子體太陽能電池，最高效率達(dá)到8.1％。這一顯著提升，主要歸因于廣譜光線散射，因為集成了量身定制的成核銀納米粒子。
本文為麻省理工《科技創(chuàng)業(yè)》原創(chuàng)文章，未經(jīng)書面許可，嚴(yán)禁轉(zhuǎn)載使用。
這是太陽能產(chǎn)業(yè)的一個好消息，有一個研究小組，成員來自澳大利亞斯威本理工大學(xué)（Swinburne University of Technology）和尚德電力控股公司（Suntech Power Holdings），他們開發(fā)出世界上最高效的廣譜納米等離子體太陽能電池。
散射廣譜：黃金和銀納米粒子會聚集成核，形成凹凸不平的表面，這樣，散射光線會更多地進(jìn)入廣譜波長范圍，帶來更大的光線吸收，從而提高太陽能電池的整體效率。
來源：斯威本理工大學(xué)
這項研究的進(jìn)行，借助于維多利亞-尚德先進(jìn)太陽能設(shè)施（VSASF：Victoria-Suntech Advanced Solar Facility），就在斯威本（Swinburne）。這一小組的研究，顯著提高了薄膜太陽能技術(shù)的效率。
斯威本理工大學(xué)教授顧敏（Min Gu）是維多利亞-尚德先進(jìn)太陽能設(shè)施中心主任，他說，薄膜電池激發(fā)了極大的研究興趣，因為很便宜，可以替代笨重的晶硅電池。然而，大大降低厚度的硅層，使它們更難吸收陽光。
“光捕捉技術(shù)是最重要的，可以提高薄膜太陽能電池的性能，使它們可與硅電池競爭，”顧敏教授說。“有一個主要的應(yīng)用潛力，就是這項技術(shù)可以覆蓋傳統(tǒng)的玻璃，使建筑物與摩天大樓供電完全采用陽光。”
維多利亞-尚德先進(jìn)太陽能設(shè)施中心的研究小組一直在提高薄膜電池的效率，他們把黃金和銀納米粒子嵌入電池。這就可以擴(kuò)大波長范圍，吸收陽光，更好地把光子轉(zhuǎn)換成電子。
他們最有效的電池中，研究人員又邁進(jìn)了一步，采用了所說的成核或“凸凹不平”的納米粒子。
斯威本理工大學(xué)高級研究員賈寶華（Baohua Jia）博士說：“廣譜等離子體效應(yīng)是這個小組令人振奮的發(fā)現(xiàn)。它確實是一項合作成果，就是斯威本理工大學(xué)和尚德之間的合作，是過去12個月完成的。”
賈寶華博士認(rèn)為，這項新技術(shù)會極大地影響太陽能產(chǎn)業(yè)。“我們發(fā)現(xiàn)，納米粒子有凹凸不平的表面，散射光線會更多地進(jìn)入廣譜波長范圍。這會帶來更大的吸收，從而提高電池的整體效率。
顧敏教授稱贊，這么快的時間進(jìn)度，研究小組就能夠取得8.1％的總體效率，但是，他認(rèn)為仍然有相當(dāng)大的空間，可以改進(jìn)電池，轉(zhuǎn)變方式，進(jìn)行世界能源開發(fā)。
“我們進(jìn)入了迅速發(fā)展的軌道，進(jìn)行我們的研究和開發(fā)。按照我們目前的進(jìn)展速度，我們預(yù)計，實現(xiàn)10％的效率，要到2012年年中，”他說。“我們有望實現(xiàn)維多利亞-尚德先進(jìn)太陽能設(shè)施中心的目標(biāo)，開發(fā)的太陽能電池要有兩倍的效率，運行只需一半成本，這是對比那些現(xiàn)有的電池。”
顧敏教授說，另一個好處是，采用他們研究小組的方法，納米集成價格低廉，而且易于升級，因此很容易轉(zhuǎn)移到生產(chǎn)線。
“我們從一開始就一直在使用尚德太陽能電池，所以，應(yīng)該非常簡單就可以集成這些技術(shù)，進(jìn)行大規(guī)模生產(chǎn)。我們希望，這些電池到2017年可以進(jìn)入市場。”
尚德電力CEO施正榮博士說：“我們的小組取得了令人印象深刻的里程碑，這一世界紀(jì)錄就是最有效的廣譜納米等離子體薄膜太陽能電池。這是重要的一步，表明有望用納米技術(shù)帶來下一代太陽能電池。”
他們的論文《廣譜增強(qiáng)薄膜非晶硅太陽能電池采用成核銀納米粒子》發(fā)表于2012年2月2日的《納米快報》，文章說，最近，等離子體效應(yīng)引發(fā)了巨大的興趣，進(jìn)行太陽能電池的研究，因為它們被認(rèn)為可以顯著提高薄膜太陽能電池的效率。然而，盡管加緊努力，但是，所需的廣譜提升是個關(guān)鍵，可以真正帶來設(shè)備性能改善，現(xiàn)在尚未實現(xiàn)，采用的是簡單加工和集成方法，這是太陽能產(chǎn)業(yè)所看好的。
“在本文中，我們提出一種新穎的想法，就是使用成核銀納米微粒，有效地散射光線，進(jìn)入廣譜波長范圍，實現(xiàn)明顯的吸收增強(qiáng)，就是增強(qiáng)硅吸收層。因為不需要臨界模式，所以，在實驗中，這些量身定制的納米粒子的取得，只需要簡單、低成本和可升級的濕化學(xué)合成方法（wet chemical synthesis method），而集成要向著背接觸層的非晶硅薄膜太陽能電池。”
這種太陽能電池集成了200納米的成核銀納米粒子，具有10％的覆蓋密度，清楚地顯示出廣譜吸收增強(qiáng)，以及顯著的優(yōu)越性能，包括14.3％增幅的短路光電流密度，以及23％增幅的能量轉(zhuǎn)換效率，與之相比，隨機(jī)紋理結(jié)構(gòu)的對照電池沒有納米粒子。測量等離子體太陽能電池，最高效率達(dá)到8.1％。這一顯著提升，主要歸因于廣譜光線散射，因為集成了量身定制的成核銀納米粒子。
本文為麻省理工《科技創(chuàng)業(yè)》原創(chuàng)文章，未經(jīng)書面許可，嚴(yán)禁轉(zhuǎn)載使用。
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