根据加州大学戴维斯分校领导的一项新研究,通过利用一种奇特的硅BC8硅,很有可能显着提高太阳能电池的效率。
目前使用的太阳能电池,每撞击一个光子都会产生一对电子-空穴对,理论上最大效率仅为“ 33%”。但是通过利用一种称为硅BC8的硅的异质形式的纳米粒子,每个光子就有可能产生多个电子-空穴对。
加州大学戴维斯分校的博士后研究员斯蒂芬·维珀曼说:“这种方法能够将最大效率提高到42%,超过了当今可用的任何太阳能电池,这将是一个很大的问题。”“实际上,我们有理由相信,如果使用抛物面反射镜将阳光聚焦在这种新型的太阳能电池上,其效率可能会达到70%。”硅纳米粒子本身能够由于称为“量子约束”的效应,产生了多个电子-空穴对。
Wippermann说:“但是对于常规硅的纳米颗粒,该范例仅在紫外光下有效。”“只有证明它可以在可见的阳光下工作,这种新方法才有用。”
那就是BC8出现的地方,因为它即使在只有可见光的情况下也能够生成多对。
BC8是硅的一种形式,可在非常高的压力下形成,但在常压下仍保持稳定,类似于金刚石是在极压下形成而在常压下却稳定的碳形式。
“这不仅仅是学术活动。哈佛大学-麻省理工学院的一篇论文表明,当普通的硅太阳能电池被激光照射时,激光发出的能量可能会产生足以形成BC8纳米晶体的局部压力。因此,对现有太阳能电池进行激光或化学压力处理可能会将它们转变成这些更高效率的电池。”合著者,加州大学戴维斯分校物理学教授Gergely Zimanyi说。
这项新研究刚刚于1月25日发表在《物理评论快报》上。
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