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納米夾層技術為太陽能電池“減肥”

日期:2012-6-28
        美國北卡羅來納州立大學的科研人員表示,他們能夠借助納米夾層技術制成更“苗條”的薄膜太陽能電池,而不影響電池吸收太陽能的能力。同時,這也將大幅降低新型電池的制造成本,并可廣泛應用于其他眾多太陽能電池材料,如碲化鎘和銅銦鎵硒(CIGS)等。
  論文的聯合作者、該校材料科學和工程系的助理教授曹林佑(音譯)說,他們能夠借助納米夾層技術制成具有超薄活性層的太陽能電池,例如,其可以在電池表面創造厚度僅為70納米的非晶硅活性層。“這是一項重大的改進,因為目前市場上同樣使用非晶硅的普通薄膜太陽能電池,其活性層可達300納米至500納米厚,而活性層正是太陽能電池中吸收陽光并將其轉化為電力或化學燃料的功臣。”
  雖然新技術很大程度上依賴于傳統的制造過程,但制造的成品卻有很大差異。首先需要借助標準光刻技術在基片上制成圖案,這種圖案可以描畫由透明介質材料組成的結構輪廓,其測量值介于200納米至300納米之間。隨后,研究人員將為基片和納米結構涂覆一層極薄的非晶硅活性材料,并會在活性層的外層再涂上另外一層介質材料。曹林佑表示,這項技術的一個重要方面就是納米夾層的設計,可使活性材料位于兩個介質層之間。納米結構可作為十分有效的光學天線,令太陽能聚集在活性材料上。這意味著科學家能夠使用更薄的活性層構建太陽能電池,而不會影響電池的效能,從而解決傳統薄膜太陽能電池中活性層變薄會隨之削弱電池能效的難題。(來源:國際能源網)
 
 

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