太阳能电池旨在实现全频谱效率

 作者:邹黎枝     |      日期:2019-02-08 05:08:03
作者:珍妮霍根太阳能在一种可以吸收几乎所有太阳光谱能量的材料的帮助下得到提升它应该允许太阳能电池的效率从今天最好的30%提高到50%或更高太阳能电池使用半导体层吸收太阳光子并将其转换成电流但是每种不同的半导体只能使用特定能量的光子 - 它的“带隙”今天最好的电池有两层不同的半导体堆叠在一起,以吸收不同能量的光,但它们仍然只能使用30%的太阳能理论家已经计算出哪两个带隙最大效率为50%,但直到现在他们还没有半导体来完成这项工作现在,位于加利福尼亚州劳伦斯伯克利国家实验室的Wladek Walukiewicz和他的团队找到了一种符合要求的材料 - 一种称为氮化铟镓(InGaN)的半导体通过改变不同层中铟与镓的比例,他们能够调整InGaN的带隙以准确匹配标准而且由于带隙的范围如此完美地与太阳光谱相匹配,因此电池可以使用多个层调整到整个范围内的带隙来挤出更多的能量 Walukiewicz和他的同事本周在波士顿举行的材料研究学会会议上概述了他们的愿景他们说他们对这些材料的所有研究表明它对太阳能电池来说是完美的例如,InGaN化合物似乎不受在相邻层中生长不同半导体时形成的断层线的影响这些裂缝削弱了一些半导体,但是由InGaN制成的蓝色激光器即使充满缺陷也会发出明亮的光芒这种弹性可以延长太阳能电池在太空中的寿命,在那里,波动的温度和宇宙射线会损坏卫星上的太阳能电池板有一个问题科学家此前忽略了InGaN,因为它的带隙范围被认为要小得多 - 数据书的下限是Walukiewicz声称的两倍差异可能是由于半导体的纯度 Walukiewicz测试的样品是使用一种艰苦的,并且过于昂贵的方法,一次生长非常纯的InGaN一个原子层晶体该团队现在希望与科罗拉多州的国家可再生能源实验室合作,