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微小的三维结构BBST-009提高了太阳能电池的效率

纳米技术 2022-07-21 23:58:12

作者:马丁·路德·哈雷·威登堡大学 这个示意图显示了新的结构:氧化镍条纹垂直于实际材料,作为电子的通道

信用:Lutz Mühlenbein 一种构造特殊太阳能电池的新方法可以显著提高它们的效率

细胞不仅由薄层组成,还由特定排列的纳米块组成

由马丁路德大学哈雷-威登堡(MLU)领导的国际研究小组的一项新研究表明了这一点,该研究发表在科学杂志《纳米快报》上

市售太阳能电池大多由硅制成

“基于硅的特性,说它们的效率可以无限提高是不可行的,”博士说

来自MLU创新能力中心(ZIK)“李思纳米”的物理学家阿卡什·巴特纳加尔

因此,他的研究团队正在研究发生在某些材料中的所谓异常光伏效应

反常光伏效应不需要pn结,否则pn结会使电流在硅太阳能电池中流动

电流的方向在原子水平上由相应材料的不对称晶体结构决定

这些材料通常是氧化物,它们有一些重要的优点:它们更容易制造,也更耐用

然而,它们通常不吸收太多的阳光,并且具有非常高的电阻

“为了利用这些材料和它们的效果,需要创造性的细胞结构来加强优势和弥补劣势,”该研究的主要作者卢茨·穆伦宾解释说

在他们的新研究中,物理学家引入了一种新的细胞结构,即所谓的纳米复合材料

他们得到了来自伯格卡·德米·弗赖贝格、莱比锡莱布尼茨表面改性研究所和印度巴纳拉斯印度教大学的团队的支持

在他们的实验中,研究人员将厚度只有几纳米的单层典型材料堆叠在一起,并用垂直延伸的氧化镍条带将其抵消

Bhatnagar解释说:“这些条带为电子提供了一条快速通道,这些电子是在太阳光转化为电能时产生的,旨在到达太阳能电池的电极。”

这正是电子不得不穿过每个单独的水平层而阻碍的传输

新的结构实际上将电池的电输出提高了五倍

新方法的另一个优点是它很容易实现

“材料本身就形成了这种理想的结构

不需要极端的外部条件就能迫使它进入这种状态

这个想法,研究人员现在已经提供了一个初步的可行性研究,也可以应用于除氧化镍以外的材料

后续的研究现在需要检查这种太阳能电池是否以及如何在工业规模上生产

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