太阳能领域正在迅速变化,各方面都有大量新的研究,思想和成果。苏黎世瑞士联邦技术学院(简称苏黎世联邦理工学院)是众多前沿技术之一,研究人员正在研究纳米技术和直接从阳光中产生氢。
苏黎世联邦理工学院的研究人员认为,他们可以使用新型纳米材料显着提高能量转换效率-目前,全世界屋顶上闪烁的太阳能电池的平均水平不到20%。
苏黎世联邦理工学院的团队正在研究微小的小结构,其结构明显小于将其转换为能量的光的波长。他们看到的问题是所谓的“热电子”的存在。
当阳光照射到半导体材料上时,它会产生电荷载流子-电子-越多越好,因为它会产生更多的电流。所讨论的光的波长直接影响可以产生的功率量。最有效的转换是在1000纳米的波长或红外光下进行的。如果波长更短(例如日光),电子将通过携带额外的能量来响应(这就是使它们“变热”的原因)。
热电子是有害的。它们在数十亿分之一秒之内“冷却”(让多余的能量散失),但多余的能量会停留在周围并加热太阳能电池。不好
苏黎世联邦理工学院团队的想法是使电子保持热态,直到它们离开太阳能电池电网为止。为了迫使它们保留额外的能量,研究小组使用了由硒化铅涂覆二氧化钛组成的纳米结构,以扩大电子必须在半导体材料中跃过的能带隙。较大的间隙迫使电子保持能量,否则电子将无法通过势垒。
“热膜太阳能电池将是最终的太阳能技术,”机械工程与技术系教授David Norris说。“ 66%的转换效率是理论上限。”
祝他好运-从这里开始,有66%的声音令人印象深刻。
研究人员也在研究其他想法,包括用于串联催化和热光伏的纳米晶体双层。该文章的全文可在ETH GLOBE中找到。 2/2011年6月,第22页。
来源/图片:松石
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