這是太陽(yáng)能產(chǎn)業(yè)的一個(gè)好消息，有一個(gè)研究小組，成員來(lái)自澳大利亞斯威本理工大學(xué)（Swinburne University of Technology）和尚德電力控股公司（Suntech Power Holdings），他們開發(fā)出世界上最高效的廣譜納米等離子體太陽(yáng)能電池。
散射廣譜：黃金和銀納米粒子會(huì)聚集成核，形成凹凸不平的表面，這樣，散射光線會(huì)更多地進(jìn)入廣譜波長(zhǎng)范圍，帶來(lái)更大的光線吸收，從而提高太陽(yáng)能電池的整體效率。來(lái)源：斯威本理工大學(xué)
有一篇論文發(fā)表于2012年2月2日的《納米快報(bào)》（Nano Letters），題為《廣譜增強(qiáng)薄膜非晶硅太陽(yáng)能電池采用成核銀納米粒子》（Broadband Enhancement in Thin-Film Amorphous Silicon Solar Cells Enabled by Nucleated Silver Nanoparticles），研究人員介紹，他們?nèi)绾沃圃毂∧ぬ?yáng)能電池，使絕對(duì)效率達(dá)到8.1％。
這項(xiàng)研究的進(jìn)行，借助于維多利亞-尚德先進(jìn)太陽(yáng)能設(shè)施（VSASF：Victoria-Suntech Advanced Solar Facility），就在斯威本（Swinburne）。這一小組的研究，顯著提高了薄膜太陽(yáng)能技術(shù)的效率。
斯威本理工大學(xué)教授顧敏（Min Gu）是維多利亞-尚德先進(jìn)太陽(yáng)能設(shè)施中心主任，他說(shuō)，薄膜電池激發(fā)了極大的研究興趣，因?yàn)楹鼙阋耍梢蕴娲恐氐木Ч桦姵?。然而，大大降低厚度的硅層，使它們更難吸收陽(yáng)光。
“光捕捉技術(shù)是最重要的，可以提高薄膜太陽(yáng)能電池的性能，使它們可與硅電池競(jìng)爭(zhēng)，”顧敏教授說(shuō)。“有一個(gè)主要的應(yīng)用潛力，就是這項(xiàng)技術(shù)可以覆蓋傳統(tǒng)的玻璃，使建筑物與摩天大樓供電完全采用陽(yáng)光。”
維多利亞-尚德先進(jìn)太陽(yáng)能設(shè)施中心的研究小組一直在提高薄膜電池的效率，他們把黃金和銀納米粒子嵌入電池。這就可以擴(kuò)大波長(zhǎng)范圍，吸收陽(yáng)光，更好地把光子轉(zhuǎn)換成電子。
他們最有效的電池中，研究人員又邁進(jìn)了一步，采用了所說(shuō)的成核或“凸凹不平”的納米粒子。
斯威本理工大學(xué)高級(jí)研究員賈寶華（Baohua Jia）博士說(shuō)：“廣譜等離子體效應(yīng)是這個(gè)小組令人振奮的發(fā)現(xiàn)。它確實(shí)是一項(xiàng)合作成果，就是斯威本理工大學(xué)和尚德之間的合作，是過(guò)去12個(gè)月完成的。”
賈寶華博士認(rèn)為，這項(xiàng)新技術(shù)會(huì)極大地影響太陽(yáng)能產(chǎn)業(yè)。“我們發(fā)現(xiàn)，納米粒子有凹凸不平的表面，散射光線會(huì)更多地進(jìn)入廣譜波長(zhǎng)范圍。這會(huì)帶來(lái)更大的吸收，從而提高電池的整體效率。
顧敏教授稱贊，這么快的時(shí)間進(jìn)度，研究小組就能夠取得8.1％的總體效率，但是，他認(rèn)為仍然有相當(dāng)大的空間，可以改進(jìn)電池，轉(zhuǎn)變方式，進(jìn)行世界能源開發(fā)。
“我們進(jìn)入了迅速發(fā)展的軌道，進(jìn)行我們的研究和開發(fā)。按照我們目前的進(jìn)展速度，我們預(yù)計(jì)，實(shí)現(xiàn)10％的效率，要到2012年年中，”他說(shuō)。“我們有望實(shí)現(xiàn)維多利亞-尚德先進(jìn)太陽(yáng)能設(shè)施中心的目標(biāo)，開發(fā)的太陽(yáng)能電池要有兩倍的效率，運(yùn)行只需一半成本，這是對(duì)比那些現(xiàn)有的電池。”
顧敏教授說(shuō)，另一個(gè)好處是，采用他們研究小組的方法，納米集成價(jià)格低廉，而且易于升級(jí)，因此很容易轉(zhuǎn)移到生產(chǎn)線。
“我們從一開始就一直在使用尚德太陽(yáng)能電池，所以，應(yīng)該非常簡(jiǎn)單就可以集成這些技術(shù)，進(jìn)行大規(guī)模生產(chǎn)。我們希望，這些電池到2017年可以進(jìn)入市場(chǎng)。”
尚德電力CEO施正榮博士說(shuō)：“我們的小組取得了令人印象深刻的里程碑，這一世界紀(jì)錄就是最有效的廣譜納米等離子體薄膜太陽(yáng)能電池。這是重要的一步，表明有望用納米技術(shù)帶來(lái)下一代太陽(yáng)能電池。”
他們的論文《廣譜增強(qiáng)薄膜非晶硅太陽(yáng)能電池采用成核銀納米粒子》發(fā)表于2012年2月2日的《納米快報(bào)》，文章說(shuō)，最近，等離子體效應(yīng)引發(fā)了巨大的興趣，進(jìn)行太陽(yáng)能電池的研究，因?yàn)樗鼈儽徽J(rèn)為可以顯著提高薄膜太陽(yáng)能電池的效率。然而，盡管加緊努力，但是，所需的廣譜提升是個(gè)關(guān)鍵，可以真正帶來(lái)設(shè)備性能改善，現(xiàn)在尚未實(shí)現(xiàn)，采用的是簡(jiǎn)單加工和集成方法，這是太陽(yáng)能產(chǎn)業(yè)所看好的。
“在本文中，我們提出一種新穎的想法，就是使用成核銀納米微粒，有效地散射光線，進(jìn)入廣譜波長(zhǎng)范圍，實(shí)現(xiàn)明顯的吸收增強(qiáng)，就是增強(qiáng)硅吸收層。因?yàn)椴恍枰R界模式，所以，在實(shí)驗(yàn)中，這些量身定制的納米粒子的取得，只需要簡(jiǎn)單、低成本和可升級(jí)的濕化學(xué)合成方法（wet chemical synthesis method），而集成要向著背接觸層的非晶硅薄膜太陽(yáng)能電池。”
這種太陽(yáng)能電池集成了200納米的成核銀納米粒子，具有10％的覆蓋密度，清楚地顯示出廣譜吸收增強(qiáng)，以及顯著的優(yōu)越性能，包括14.3％增幅的短路光電流密度，以及23％增幅的能量轉(zhuǎn)換效率，與之相比，隨機(jī)紋理結(jié)構(gòu)的對(duì)照電池沒(méi)有納米粒子。測(cè)量等離子體太陽(yáng)能電池，最高效率達(dá)到8.1％。這一顯著提升，主要?dú)w因于廣譜光線散射，因?yàn)榧闪肆可矶ㄖ频某珊算y納米粒子。
