研究人員利用有機(jī)塑料半導(dǎo)體增加太陽能電池的效率
據(jù)國外媒體報(bào)道,美國得克薩斯大學(xué)奧斯汀分校的研究人員表示,根據(jù)有關(guān)太陽能能量轉(zhuǎn)換機(jī)制的全新研究,利用一種有機(jī)塑料半導(dǎo)體材料,可使傳統(tǒng)太陽能電池的效率顯著增加,從31%提升至44%。相關(guān)研究報(bào)告發(fā)表在12月16日出版的《科學(xué)》雜志上。
領(lǐng)導(dǎo)這一研究的該;瘜W(xué)系教授朱曉陽(音譯)及其團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn),利用一種有機(jī)塑料半導(dǎo)體材料,可使從太陽光子收獲的電子數(shù)量增加一倍。朱教授表示,塑料半導(dǎo)體太陽能電池的生產(chǎn)具有很大優(yōu)勢,其中之一就是成本較低。新材料開啟了太陽能能量轉(zhuǎn)換的新途徑,從而讓能量轉(zhuǎn)換效率達(dá)到更高。目前使用的硅太陽能電池的最大理論效率大約為31%,這是因?yàn)橥渡湓陔姵厣系奶柲艽蠖噙^高而難以轉(zhuǎn)化為可用的電力。這種以“熱電子”形式呈現(xiàn)的能量,會(huì)以熱能的形式損失掉。而捕獲熱電子能潛在提高太陽能到電力的轉(zhuǎn)化效率,甚至可使這一比率達(dá)到66%。研究團(tuán)隊(duì)之前表明,可以借助半導(dǎo)體納米晶體捕獲熱電子,但這種技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用卻十分具有挑戰(zhàn)性。 朱教授表示:“66%的轉(zhuǎn)換效率僅在陽光高度集中時(shí)才能達(dá)到,而不是投射在太陽能電池上的普通陽光。這將在考慮新材料或設(shè)備的設(shè)計(jì)時(shí)產(chǎn)生問題!睘榱吮苊膺@個(gè)問題,科研人員找到了一種替代方法。他們發(fā)現(xiàn)在并五苯半導(dǎo)體內(nèi)吸收光子能夠創(chuàng)建一個(gè)激發(fā)的電子空穴對,即激發(fā)性電子(激子)。并五苯等小分子在純態(tài)時(shí)可以導(dǎo)電,而且它們可以直接做成晶體或薄膜供各種裝置使用。激子與量子力學(xué)相耦合,能夠引發(fā)黑暗的多激子態(tài)。這種暗量子“陰影態(tài)”是捕獲兩個(gè)電子最有效的來源,利用這種機(jī)制,可將太陽能電池的效率提高至44%,而無需使用高度集中的太陽光束,這能夠?yàn)槲磥硖柲芗夹g(shù)更廣泛地使用奠定基礎(chǔ)。 |
最新評論
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tassy 2011-12-20 14:37效率增加,高端!
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mang2004 2011-12-21 01:10期待呀,期待!數(shù)字從25%到33%到44%,有點(diǎn)審美疲勞了。
多謝分享。
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夜之贊歌 2011-12-21 08:07材料很關(guān)鍵啊~
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630036555 2011-12-21 08:12未知空間……
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zhz0828 2011-12-21 08:15膜生產(chǎn)技術(shù)是關(guān)鍵啊
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hanlinvan 2011-12-21 08:24最近太陽能是熱點(diǎn)啊
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20063202207 2011-12-21 08:51
太陽能不錯(cuò)哦
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小貓悖悖 2011-12-21 09:10現(xiàn)在這個(gè)是一大熱點(diǎn)啊
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springzr 2011-12-21 09:16有一個(gè)能源的開啟
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阿德 2011-12-21 10:46新材料的使用會(huì)使轉(zhuǎn)換效率越來越高。。。。。