荷兰和英国科学家借助一种纳米纹路结构，使薄膜硅光伏电池变得不透明并因而增强了其吸收太阳光的功率。实验结果表明，采用新方法设计出来的薄膜电池能吸收65%的阳光，是迄今薄硅膜表现出的最高光吸收率，挨近约70%的理论吸收极限，有望催生柔性、轻质且高效的硅光伏电池。研讨发表在《美国化学学会·光子学》杂志上。
硅太阳能电池功率高，且原材料为地球上储量丰厚的硅，被认为是高效的光伏技术。但它们需要用到厚、硬、重的晶圆，因而用武之地有限。使用薄膜能将硅的使用量降低99%，并使电池更轻且坚固耐用，很容易地集成到城市建筑物甚至小型日常设备内。但薄硅膜只能吸收25%的太阳光。鉴于此，荷兰原子分子国立研讨所(AMOLF)、英国萨里大学和帝国理工学院的研讨人员对其进行了改善。
研讨人员解说说，他们利用新方法设计出的纳米结构外表有一种超均匀分布图画，可将直射太阳光限制于一个角度范围内，从而将更多光捕获在硅膜内。被捕获的光越多，被吸收的几率也越大。研讨显示，超均匀分布图画能更好地限制太阳光的入射角度，使更多太阳光被吸收。
此外，将太阳光捕获到薄硅内面临两大关键挑战：太阳光包含多种色彩，而硅膜的尺度有限，且硅对每种色彩光的吸收能力不一样。研讨发现，外表镀有金字塔形状且图画尺度与光的波长类似的厚硅太阳能电池能处理这一问题。
最新研讨负责人、AMOLF的埃丝特·阿拉肯·拉多说：“咱们估计1微米厚的碳—硅电池的光电转化功率可达到20%以上，这是柔性轻质碳—硅光伏电池的重大突破。研讨还发现，高效薄硅电池可由低品质的硅制成，如此可降低净化原硅的能源需求，并缩短能源收回时刻。”
研讨人员指出，虽然这种高效薄膜电池间隔应用还有一段间隔，但超均匀图画薄膜光伏电池极具潜力。
科技日报作者：刘霞
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薄膜硅光伏电池
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65%！薄膜硅光伏电池光吸收率创新纪录 —接近70%理论极限 有望催生轻质高效硅光伏电池
2022-03-30 来源：中国起重机械网 人气: 5195
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