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我科學(xué)家研制出新型柔性太陽能電池

  • 發(fā)布時間：2016-03-19 08:27:00  來源：光明日報  作者：李陳續(xù) 通訊員 楊保國  責(zé)任編輯：羅伯特

　　本報合肥3月18日電 記者李陳續(xù)、通訊員楊保國從中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)獲悉，熊宇杰教授課題組基于應(yīng)用廣泛的半導(dǎo)體硅材料，采用金屬納米結(jié)構(gòu)的熱電子注入方法，設(shè)計出一種可在近紅外區(qū)域進行光電轉(zhuǎn)換且具有力學(xué)柔性的太陽能電池。國際重要的化學(xué)期刊《德國應(yīng)用化學(xué)》，將這項創(chuàng)新性研究成果列為“非常重要論文”在線發(fā)表。

　　太陽能利用是解決當(dāng)前能源和環(huán)境問題的有效途徑之一，在各種能源轉(zhuǎn)化形式中，電能具有使用清潔方便、易于儲存及輸送等優(yōu)勢，因此光電轉(zhuǎn)換已成為一種主要的太陽能利用方式。但目前大多數(shù)太陽能電池都是針對可見光進行吸收，占太陽光52%的近紅外光并沒有得到高效利用。因此，增強在近紅外區(qū)域的太陽光吸收和利用，成了一個關(guān)鍵科學(xué)問題。

　　針對該問題，熊宇杰課題組創(chuàng)造性地將具有近紅外光吸收性能的銀納米片與硅納米線集成在一起，構(gòu)筑了兩種不同的光伏器件，在近紅外光照下，銀納米片產(chǎn)生的熱電子可以直接注入硅半導(dǎo)體中，近紅外光區(qū)光電轉(zhuǎn)換效率提高了59%。傳統(tǒng)的無機光電器件（即太陽能電池）必須加工成堅硬的板塊狀物件，這限制了日常應(yīng)用。而柔性器件重量輕，并且可以折疊、卷曲、粘貼在曲面上，如汽車玻璃、屋頂、衣服等。熊宇杰課題組對商用硅片進行納米化處理，制造出了具有力學(xué)柔性的近紅外太陽能電池。

　　專家認為，該成果有望用于發(fā)展智能溫控型太陽能電池及可穿戴太陽能電池。

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