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作者:Matthew C. Beard 来源:《明升体育app》 发布时间:2011-12-19 14:05:02
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量子点太阳能电池外量子效率首超100%
 
据美国物理学家组织网12月16日(北京时间)报道,美国国家可再生能源实验室(NREL)研制出一种新式的量子点太阳能电池,当其被太阳能光谱的高能区域发出的光子激活时,会产生外量子效率最高达114%的感光电流。发表于12月16日出版的《明升体育app》杂志上的这一最新研究为明升体育app家们研制出第三代太阳能电池奠定了基础。
 
当光子入射到太阳能电池表面时,部分光子会激发光敏材料产生电子空穴对,形成感光电流,此时产生的电子数与入射光子数之比称为感光电流的外量子效率。迄今为止,还没有任何一种太阳能电池在太阳能光谱内光波的照射下,显示出超过100%的外量子效率。
 
现在,NREL团队首次在量子点太阳能电池上实现了这一点。他们在一个叠层量子点太阳能电池上获得了114%的外量子效率。该电池由具有减反光涂层的玻璃(其包含有一薄层透明的导体)、一层纳米结构的氧化锌、一层经过处理的硒化铅量子点以及薄薄一层用作电极的金组成。
 
太阳能光子产生超过100%外量子效率基于载子倍增(MEG)过程,借助这一过程,单个被吸收的高能光子能激发多个电子空穴对。NREL团队首次在量子点太阳能电池的感光电流内展示了MEG,明升体育app家们可借此改善太阳能电池的转化效率。研究结果显示,在模拟太阳光的照射下,新量子点太阳能电池的光电转化效率高于4.5%。目前,这种太阳能电池还没有达到最优化,因此,其能源转化效率相对来说偏低。
 
与传统的太阳能电池相比,量子点太阳能电池内的MEG能将电池的理论热力能转化效率提高35%;量子点太阳能电池也可使用廉价且产量高的卷对卷制程制造而成;其另外一个优势是每单位面积的制造成本很低,明升体育app家们将其称为第三代(下一代)太阳能电池。(来源:科技日报 刘霞)
 
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