中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)訊： 加利福尼亞州大學(xué)戴維斯分校( University of California, Davis)研究人員發(fā)現(xiàn)，運(yùn)用一種奇異形式的硅材料可以大幅提高太陽(yáng)能電池的轉(zhuǎn)換效率。
研究人員對(duì)此進(jìn)行了計(jì)算機(jī)仿真模擬實(shí)驗(yàn)，并將研究論文發(fā)表在世界聞名的物理學(xué)頂級(jí)學(xué)術(shù)期刊《物理評(píng)論快報(bào)》（Physical Review Letters）2013年1月25日期刊上。
加州大學(xué)戴維斯分?；瘜W(xué)教授（論文作者之一）Giulia Galli表示，傳統(tǒng)太陽(yáng)能電池每個(gè)光子可產(chǎn)生一個(gè)電子空穴對(duì)。理論上，傳統(tǒng)太陽(yáng)能電池最高轉(zhuǎn)換效率為33%。但如今，這一激動(dòng)人心的新途徑可以提升電池轉(zhuǎn)換效率，令每個(gè)光子產(chǎn)生一個(gè)以上的電子穴對(duì)。
最高轉(zhuǎn)換效率可提升至42%
加州大學(xué)戴維斯分校博士后研究員Stefan Wippermann表示：“該方案可令電池的轉(zhuǎn)換效率提升至42%，遠(yuǎn)超當(dāng)前太陽(yáng)能電池的轉(zhuǎn)換效率。這可是一個(gè)大事件。”
Wippermann補(bǔ)充道：“事實(shí)上，我們有理由相信如果拋物柱面鏡被采用，將太陽(yáng)光集中在這類(lèi)新型太陽(yáng)能電池中，轉(zhuǎn)換效率可達(dá)70%。”
模擬結(jié)果顯示，即使暴露于可見(jiàn)光之下，硅BC8的納米粒子每個(gè)光子產(chǎn)生多個(gè)電子空穴對(duì)
研究人員模擬了這個(gè)名為硅BC8的硅結(jié)構(gòu)變化行為。該硅結(jié)構(gòu)在高壓下形成，在常壓下呈現(xiàn)穩(wěn)定狀態(tài)，這點(diǎn)類(lèi)似于金剛石。
這一計(jì)算機(jī)仿真實(shí)驗(yàn)在勞倫斯柏克萊實(shí)驗(yàn)室(Lawrence Berkeley Laboratory)旗下國(guó)家能源研究科學(xué)超級(jí)計(jì)算中心運(yùn)行，并獲得1000萬(wàn)小時(shí)的超級(jí)計(jì)算機(jī)時(shí)間。
模擬結(jié)果顯示，即使暴露于可見(jiàn)光之下，硅BC8的納米粒子每個(gè)光子也可產(chǎn)生多個(gè)電子穴對(duì)。
加州大學(xué)戴維斯分校物理教授（論文作者之一）Gergely Zimanyi表示：“這不僅僅是一個(gè)學(xué)術(shù)實(shí)驗(yàn)。據(jù)Harvard-MIT論文顯示，當(dāng)普通硅太陽(yáng)能電池受到激光照射，產(chǎn)生的能源所爆發(fā)的局部壓力足以促使BC8納米晶體的形成。因此，現(xiàn)有太陽(yáng)能電池的激光或化學(xué)壓力處理很可能會(huì)制造出效率更高的電池。”
論文的另兩位作者為匈牙利布達(dá)佩斯大學(xué) (Budapest University)技術(shù)經(jīng)濟(jì)系學(xué)生的Marton Voros與Adam Gali。
