新的太阳能电池技术更有效地转换太阳能

大多数简单的太阳能电池处理电磁谱的蓝色色调效率低下。这是因为蓝色光子 - 攻击太阳能电池的光颗粒 - 实际上具有传统的太阳能电池无法捕获的过量能量。

科学家开发了一种新的廉价良好的材料，潜在的潜在转换太阳能比以往任何时候都更有效。

Argonne，伊利诺伊州 - 让蓝调很少是一种理想的经验 - 除非你是太阳能电池，也是如此。

美国能源部的科学家奥斯汀·奥斯汀的德克萨斯州德克萨斯大学共同开发出一种新的廉价材料，具有捕捉和转换太阳能的潜力 - 特别是从频谱的蓝色部分 - 比以往任何时候都更有效前。

大多数简单的太阳能电池处理电磁谱的这些蓝色的色调效率低下。这是因为蓝色光子 - 攻击太阳能电池的光颗粒 - 实际上具有传统的太阳能电池无法捕获的过量能量。

“不同的能量的光子踢到不同的数量，”德克萨斯大学布莱恩科格尔教授说。“一些光子进入比细胞优化为处理的更高的能量，因此很多能量被丢失为热量。”

由于这种限制，科学家最初认为，简单的太阳能电池永远无法将超过34％的传入的太阳辐射转换为电力。然而，大约十年前，研究人员看到了单个高能光子刺激多个“激子”（对电子和带正电荷的合作伙伴的潜力，而不是一个。“这是一个非常令人兴奋的发现，但我们仍然持怀疑态度，我们可以让电子从材料中取出，”Korgel说。

在他们的研究中，Korgel和他的团队在Argonne的纳米级材料中使用专门的光谱设备来看看铜铟硒化型铜铟的多发性，与另一个更常用的薄膜密切相关的材料，该薄膜具有最有效的薄膜的记录。半导体。“这是在这种熟悉且廉价的材料中多次激发器生成的第一项研究之一，”阿尔冈纳纳米透露师理查德Schaller说。

“Argonne的光谱技术在检测到Multiexcitons中起着关键作用，”Korgel说。“这些测量不能达到很多地方。”

为了沉积纳米晶体材料的薄膜，研究人员使用称为“光子固化”的方法，其涉及分离的第二升热和冷却材料的顶层。该固化过程不仅可以防止含有纳米晶体的玻璃的熔化，而且还蒸发抑制多种激子提取的有机分子。

虽然该研究主要证明，在批量生产材料中可以通过多种激子提取提供的效率提升，主要障碍将使这些材料纳入实际的现实设备。

“我们的研究的圣杯不一定能够在理论上提升效率，而是将效率增加到大规模的滚动印刷或加工技术的效率增加，这将有助于我们驾驶韩格尔说，费用，“

基于该研究的纸张最近出现在物理化学字母杂志。该研究得到了能源科学与国家科学基金会的补助金的支持。

出版物：C.杰克逊Stolle等，“Cuinse2纳米晶体的Multiexciton太阳能电池”，J. phy。化学Lett。，2014,5（2），PP 304-309; DOI：10.1021 / JZ402596V

图像：氩气国家实验室