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研究发现释放光子反而提升太阳电池效率
发表时间:2012-09-04 13:37来源:国家重大技术装备网 字体:[][][] [打印] [关闭]

    本文来自中国科学院国家科学图书馆《科学研究动态监测快报》“先进能源科技专辑”,由国家能源局向本网供稿。请广大网民参考。

美国能源部劳伦斯伯克利国家实验室科学家的理论研究发现,与传统的科学认知相反,提高太阳电池效率的关键不在于促使其吸收更多光子,而是令其发射出更多光子。研究成果发表在arXiv预印本文献库上

过去的研究工作中,太阳电池转换效率的提升依靠增加光子的吸收数量。但太阳电池吸收光子后产生的电子必须向外导出形成电流,如果电子导出速度不够,就会衰变并释放能量,如果能量以热能形式释放,就会降低太阳电池的输出功率,而如果这些能量以外部荧光的形式释放,则可以提升电池的输出电压,提高转换效率。

根据Shockley-Queisser模型,太阳电池的光电转换效率存在极限(SQ极限),根据研究人员的计算,对于单结太阳电池而言,这一极限约为33.5%。研究计算表明,半导体砷化镓能够达到SQ极限。目前研究组领导者Yablonovitch和小组成员Owen Miller合创的Alta设备公司已可以制造转换效率28.4%的砷化镓太阳电池。姜 山  编译

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责任编辑: 赵丹