加州理工学院将硅奈米线(silicon microwires)应用在太阳能电池上,发现可以吸收射入阳光85%的光谱,效率与传统式硅晶圆相当,不过仅需前者1%的硅材料。论文发表于2月14日的Nature Materials。
加州理工学院研究生Michael Kelzenberg等研究人员将硅奈米线装在聚二甲基硅氧烷(Polydimethylsiloxane, PDMS)平板上,垂直的硅奈米线能有效率的吸收从任意角度射入的阳光,不过正午垂直入射的阳光无法照到够大面积的硅奈米线,所以研究人员在硅奈米线表面加上氧化铝奈米颗粒,反射与散射阳光。
Kelzenberg的实验结果尚未进入太阳能电池的实际制造阶段,参予研究的加州理工学院化学家Nate Lewis认为硅奈米线证明能吸收足够的阳光,应能成为太阳能电池的候选材料。
IBM利用铜、锌、锡、硒与硫等组合材料,制造了薄膜式太阳能电池,可以将9.6%的入射阳光转为电力。IBM材料科学家David Mitzi 2月8日于Advanced Materials发表其研究成果,他们将CIGS(Cu(In,Ga)Se2)薄膜电池内的铟以锌与锡取代,借着硫与硒材料比例的变化,Mitzi团队可以将kesterite(Cu2ZnSnS4)太阳能电池效率提升到40%,Mitzi认为增加硫成分确实可以增加电池的开路电压(open-circuit voltage)。
IBM并无生产其所研发kesterite太阳能电池的计划,兴趣放在专利授权。Mitzi认为无论是硅奈米线与kesterite太阳能电池都应可以制成各式的弹性组件,包含可以编织成织物。目前Dow Chemical与Global Solar都利用CIGS薄膜电池制造太阳能屋瓦(solar roof shingle)以产生电力。
参考来源:
Scientific American: Photovoltaic Breakthroughs Brighten Outlook for Cheap Solar
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