前沿科技之新型太陽能電池光電轉(zhuǎn)換率最高可達(dá)100%

掃街

州理工學(xué)院近日研發(fā)出了一種新的太陽能電池，其基本原理是將細(xì)長的硅線陣列嵌入聚合物基板中。除了纖薄可彎曲外，它對太陽光的吸收和光電轉(zhuǎn)換效率 方面都取得了極大地突破。此外，和傳統(tǒng)太陽能電池所需要的昂貴的半導(dǎo)體材料量相比，這種新型太陽能電池僅需要一小部分。
) y2 _- C7 D- I應(yīng)用物理學(xué)及材料學(xué)教授Harry Atwater和Howard Hughes表示：“這些太陽能電池首次突破了傳統(tǒng)的吸光材料的光捕獲極限。”新型太陽能電池所采用的硅線陣列對單一波長的入射光的吸收率高達(dá)96%，對 全波長陽光的捕獲率可達(dá)85%。

Atwater指出：“許多材料對光線的捕獲能力很好，但是卻無法轉(zhuǎn)換成電能，比如黑涂料。對于太陽能電池來說，吸收的光子能否轉(zhuǎn)換為電荷載子 （charge carrier）也非常重要。”而他們研發(fā)的硅線陣列太陽能電池則可以將所吸收光子的90%至100%轉(zhuǎn)換為電子。從技術(shù)上講，這種陣列擁有幾近完美的內(nèi) 部量子效率（internal quantum efficiency）。
% o; m2 _9 P6 V5 e/ Q7 L! z0 n% fAtwater總結(jié)說：“對光的高吸收率和較好的轉(zhuǎn)換能力成就了這種太陽能電池的高質(zhì)量。”
' T9 u, k; s% q5 D# e硅線陣列中的硅線長度在30至100微米（micron）之間，直徑僅為1微米。整個(gè)陣列的厚度相當(dāng)于硅線的長度，但是從面積或體積角落來看，這種 材料中只有2%才是硅，其它98%都是聚合物。由于硅是傳統(tǒng)太陽能電池中一種很昂貴的成分，所以這種只需要傳統(tǒng)所需量1/50的太陽能電池投產(chǎn)的成本將低 很多。

江南飄雪

不知道何時(shí)能轉(zhuǎn)換為實(shí)際應(yīng)用，目前的太陽能電池轉(zhuǎn)換效率超過 20% 就很不錯(cuò)了。。
, M: E; V* c/ w這個(gè)90%以上的效率，如果真能實(shí)際應(yīng)用，那就不得了了。

mixin0756

平面變立體等于增加了面積。

紫劍狂風(fēng)

有這么高的效率的話 那絕對是個(gè)革命性的科學(xué)技術(shù)，能改變?nèi)祟惖陌l(fā)展方向！

唯有信仰

看起來像是還在發(fā)展中，上到生產(chǎn)線還不知道要多久。有種叫LifePO4這種鋰鐵電池已經(jīng)上生產(chǎn)線了，只是很貴，而且知道的人不多。LifePO4電池的優(yōu)點(diǎn)比目前的電池優(yōu)太多了，但是不知道是專利還是技術(shù)，生產(chǎn)的工廠很少，加州有實(shí)驗(yàn)室生產(chǎn)，還有美國的A123,臺灣、大陸都有一間，估狗上也不多，不過測試的影片、使用優(yōu)點(diǎn)倒是蠻多！

衛(wèi)冕冠軍活塞

即便是量子效率達(dá)到100%，但現(xiàn)行的太陽能電池多是硅基材料，所有被吸收的光子無論能量多大，都被拉平到1eV左右，這個(gè)損失是巨大的，因?yàn)槲覀冎�道，占太陽光絕大部分的可見光能量都比這個(gè)能量高，比如綠光對應(yīng)2.2-2.3eV。這樣的話，理想的硅基材料太陽能電池能量效率也不會超過50%。

荷花仙子

看起來像是還在發(fā)展中，上到生產(chǎn)線還不知道要多久。有種叫LifePO4這種鋰鐵電池已經(jīng)上生產(chǎn)線了，只是很貴，而且知道的人不多。LifePO4電池的優(yōu)點(diǎn)比目前的電池優(yōu)太多了，但是不知道是專利還是技術(shù)，生產(chǎn)的工廠很少，加州有實(shí)驗(yàn)室生產(chǎn)，還有美國的A123,臺灣、大陸都有一間，估狗上也不多，不過測試的影片、使用優(yōu)點(diǎn)倒是蠻多！

yahcrz

急切期待現(xiàn)代科技的新發(fā)展

ly0281

如果成功是對能源的重大貢獻(xiàn)，人類真的無所不能

cblchen

太陽能，陽光產(chǎn)業(yè)啊。。。。