由于新创建的下一代抗反射涂层,太阳能电池的效率将在未来几年内大大提高。新的纳米材料涂层将有助于限制太阳能电池表面反射回去的光量。
在过去的几年中,已经开发出具有“可调”折射率的材料,并且这些材料显示出在光伏技术中的巨大潜力。伦斯勒理工学院电气,计算机和系统工程学系的E. Fred Schubert教授领导的新研究一直在探索在太阳能领域中的可能用途。
“折射率是改变光速的材料的特性,并计算为真空中光速与穿过材料的光速之比,”新研究报告中的新闻稿说。“在光学材料的最基本特性中,折射率决定了重要的光学特性,例如菲涅耳反射,布拉格反射,斯涅尔折射,衍射以及光的相位和群速度。”
大多数气体(包括空气)的折射率都非常接近1.0,但是很显然,它们在薄膜光电应用中的潜在用途将受到极大限制。“在适用于薄膜光电应用的透明致密材料中,氟化镁(MgF2)的折射率最低(n = 1.39);尚不存在折射率较低的致密材料。”
直到最近折射率可调材料问世,1.0到1.39之间的范围仍未开发。
“已经证明了折射率低至1.05的光学薄膜材料。可调折射率材料基于“纳米孔”二氧化硅(SiO2),铟锡氧化物(ITO)和二氧化钛(TiO2),并且我们可以通过使用斜角沉积来精确控制孔隙率。舒伯特说:“基材相对于沉积源呈非垂直入射角。”研究人员使用这些材料制成了四层抗反射涂层。他说:“这种涂层的制造过程是添加性的,并且是纯粹物理的,因此与当前的太阳能电池制造过程完全兼容。”“我们的可定制方法很容易将防反射涂层设计结合到太阳能电池器件结构中,以满足特定的应用需求。”
这种新涂层易于使用,可行,并且是下一代抗反射太阳能电池板涂层技术发展的巨大优势。
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