传统的太阳能电池虽然可以吸收太阳光的很大一部分,但它们完全错过了从红外光谱中获取任何东西的机会。但是实际上,正是为此设计了黑硅太阳能电池。德国Fraunhofer-Gesellschaft研究所的一组研究人员最近成功地将黑硅太阳能电池的太阳能电池效率提高了一倍!
红外辐射约占太阳光谱的25%。黑硅几乎可以吸收所有这些,然后将其转化为电能。因此,通过使用黑硅,有很大的潜力来提高太阳能电池板的效率。
你问黑硅到底是什么?“通过在飞秒的激光下在硫气氛下照射常规硅来获得黑硅,”海因里希·赫兹研究所弗劳恩霍夫电信研究所弗劳恩霍夫项目组光纤传感器系统经理Stefan Kontermann博士解释说。表面变粗糙,在硅晶格中安装了单个硫原子,材料为黑色。(德文翻译自Google Translate。)那么,研究人员如何提高黑硅太阳能电池的效率?(警告:科学说话来了。)Kontermann说:“我们通过改变激光脉冲的形状来实现这一目标,并以此来照射硅。”
这是Fraunhofer-Gesellschaft新闻稿的更多内容:“这使科学家能够解决黑硅的问题:虽然红外光照射到普通硅上时没有足够的能量来提升“导带”中的电子,从而引入电流循环,即将其转换为电,但添加到黑硅中的硫在此处形成了一种中间步骤。
但是,此中间步骤还使电子以错误的方式跳动,从而导致电损耗。但是研究人员对激光脉冲的修改通过在正确的方向上引导更多的电子来解决了这个问题。
接下来要去哪里?
研究人员的下一步是评估不同形状的激光脉冲如何影响硫的能级。最终,目标是创建一个算法系统,该系统将能够自动识别应如何修改激光脉冲以实现最大效率。
当然,最终目标是将研究人员开发的黑硅太阳能电池与现有的商业技术合并,以将领先的太阳能产品推向市场。据研究人员称,他们的目的是在传统的太阳能电池中添加黑硅太阳能电池,形成一种腱太阳能电池,从而使整体太阳能电池效率提高约1%。
“此外,科学家们正在计划分拆:在这家公司中,他们希望向制造商销售激光系统,以扩展其现有的太阳能电池生产线。然后,他们将能够自己生产黑硅并将其构建到电池中。”
是的,这有点让我烦恼,但听起来很有趣且有用。希望如此!
而且,显然,这项研究受到很高的评价,因为该项目获得了“创意之地中的365个地方”竞赛的奖项。颁奖典礼将于10月11日(在某些今天或今天晚些时候)在戈斯拉尔举行。
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