實(shí)驗(yàn)表明，太陽(yáng)能電池的發(fā)電效率仍有上升空間

在任何傳統(tǒng)的硅基太陽(yáng)能電池中，總效率都有一個(gè)絕對(duì)的限制，部分原因是光的每一個(gè)光子只會(huì)使一個(gè)電子發(fā)生碰撞，即使這個(gè)光子攜帶的能量是需要的兩倍。但是現(xiàn)在，研究人員已經(jīng)證明了一種讓高能光子撞擊硅來(lái)激發(fā)兩個(gè)電子而不是一個(gè)電子的方法，這為新型太陽(yáng)能電池打開(kāi)了一扇門(mén)，其效率比人們想象的要高。

 

雖然傳統(tǒng)的硅電池理論上的太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換效率最高約為29.1%，但麻省理工學(xué)院和其他地方的研究人員在過(guò)去幾年中開(kāi)發(fā)的新方法可能突破這一限制，可能會(huì)增加幾個(gè)百分點(diǎn)。達(dá)到最大輸出。研究生馬庫(kù)斯·艾辛格、化學(xué)教授穆恩吉·巴文迪、電氣工程和計(jì)算機(jī)科學(xué)教授馬克·巴爾多以及麻省理工學(xué)院和普林斯頓大學(xué)的其他八位教授今天在《自然》雜志上發(fā)表了一篇論文。

 

這項(xiàng)新技術(shù)背后的基本概念已經(jīng)知道幾十年了，六年前，這個(gè)團(tuán)隊(duì)的一些成員首次證明了這項(xiàng)原則是可行的。但實(shí)際上，將這種方法轉(zhuǎn)化為一種完整的、可操作的硅太陽(yáng)能電池需要多年的努力。

 

其他提高太陽(yáng)能電池效率的方法往往包括在硅上添加另一種電池，如鈣鈦礦層——研究人員測(cè)量了氮氧化鉿的一種特殊性質(zhì)，它有助于轉(zhuǎn)移激發(fā)能。“我們知道，氮氧化鉿在界面上產(chǎn)生附加電荷，這通過(guò)一個(gè)叫做電場(chǎng)鈍化的過(guò)程減少了損耗。如果我們能更好地控制這一現(xiàn)象，效率可能會(huì)更高。”Einzinger說(shuō)。到目前為止，他們測(cè)試過(guò)的其他材料都不能與它的性能相匹配。