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目前主流的太陽能電池效率

生活更新时间:2024-07-03 09:56:51

目前主流的太陽能電池效率?新華社北京7月5日電美國研究人員設計出一種新型矽太陽能電池方案，通過改變鈍化層材料提高矽電池能量轉化效率的上限，可從目前的約29%提升到35%，下面我們就來說一說關于目前主流的太陽能電池效率?我們一起去了解并探讨一下這個問題吧!

目前主流的太陽能電池效率

新華社北京7月5日電美國研究人員設計出一種新型矽太陽能電池方案，通過改變鈍化層材料提高矽電池能量轉化效率的上限，可從目前的約29%提升到35%。

美國麻省理工學院日前發布公報說，新電池由該校人員和美國普林斯頓大學等機構同行設計，利用“單線态激子裂變”原理，加強對高能光子能量的利用。

在太陽能電池中，光子激發材料分子釋放電子，産生電流。通常一個光子隻能激發出一個電子，高能光子的剩餘能量會以熱量的形式散失。

此前人們發現，在并四苯等某些有機材料裡，一個分子吸收一個高能光子後，可将部分能量轉移給另一個分子，最終産生兩個電子，這種現象稱為“單線态激子裂變”。理論上，在矽電池上覆蓋一層并四苯，就能用一個高能光子獲得兩個電子，但如何讓“單線态激子裂變”産生的兩個電子轉移到矽材料中是一個關鍵難題。

為了保證電池效率和耐久性，矽材料必須有表面鈍化層。并四苯中産生的電子必須穿過鈍化層，才能到達矽材料。相對于電子轉移能力來說，目前的鈍化層都太厚了。

新方案的關鍵是用氮氧化铪對矽材料進行鈍化，得到的鈍化層厚度僅0.8納米（1納米等于十億分之一米），可容許更多電子通過。研究表明，并四苯每吸收一個光子，平均有1.3個電子可穿過氮氧化铪鈍化層，轉移到矽材料裡。

相關論文已發表在英國《自然》雜志上。研究人員說，新電池效率遠未達到理論極限，尚需改進，但試驗證明了其中的關鍵步驟行之有效。該方案沒有引入複雜的設計，而且可能使電池總體上更薄。

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