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2011年02月11日 14:05 來源：科學(xué)時報 
據(jù)美國物理學(xué)家組織網(wǎng)2月10日報道，新加坡A*STAR研究院高性能計算機(jī)研究所的科研人員尤里·阿基莫夫和魏誠美（音譯）發(fā)現(xiàn)，通過沉積鋁粒子的方法可以提高薄膜太陽能電池的光電轉(zhuǎn)化效率，這種金屬納米粒子能防止光線的逃逸和反射，使更多的直射光直接進(jìn)入太陽能電池。阿基莫夫說，該技術(shù)可以使我們進(jìn)一步降低太陽能電池的生產(chǎn)成本，并增強(qiáng)太陽能電池的競爭力。 常規(guī)太陽能電池由于厚度較大，光線大多被吸收，沉淀的納米粒子幾乎沒有起到任何作用。但對于較薄的薄膜太陽能電池，納米粒子卻發(fā)揮出了很大的作用，它們增加了光線在進(jìn)入太陽能電池后的散射，增加了光線在薄膜中停留的時間，使薄膜太陽能電池的光電轉(zhuǎn)化效率足以與傳統(tǒng)的太陽能電池相媲美。 研究人員模擬了多種不同類型以及尺寸的納米材料，以測定其對太陽能電池吸光效率的影響，并決定從鋁粒子和銀粒子中確定最終“人選”，為此研究人員還專門對兩者在太陽能電池中的性能進(jìn)行了比較。 一般而言，大多數(shù)人都會認(rèn)為銀粒子應(yīng)被優(yōu)先考慮。因為在光譜中的可見光范圍內(nèi)，它們具有較好的諧振性能，更容易將光線集中到太陽能電池之中。但實際情況卻并非如此：雖然銀粒子具有更強(qiáng)的光線捕獲能力，但其本身也會吸收相當(dāng)數(shù)量的光線，這將影響太陽能電池轉(zhuǎn)化效率。而由于諧振波段超出了太陽光光譜，鋁粒子就可避免這一情況的發(fā)生。此外，鋁顆粒更容易被氧化處理，并且即使形狀和大小不同，其性能都較為穩(wěn)定。而且更重要的是，其散射特性比銀粒子更為強(qiáng)勁。 阿基莫夫說：“我們發(fā)現(xiàn)，鋁合金制成的納米顆粒與其他金屬粒子相比，光捕獲性能更強(qiáng)，更適合于薄膜太陽能電池。并且我們相信這一技術(shù)能幫助太陽能電池變得更輕更薄更高效，使其具備更大的商業(yè)價值。” |
