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太阳能廉价之道:用金属氧化物替代硅利来国际ag手机版

作者:w66利来国际老牌时间:2018-10-28 14:28浏览:

  太阳能廉价之道:用金属氧化物替代硅

  众所周知,传统的太阳能电池都是用美丽但贵重的硅晶体制成的,而最近,来自加利福尼亚大学和伯克利实验室的研讨者们发现了一种能够用任何半导体资料制造太阳能电池的办法。这一研讨成果很可能将翻开廉价太阳能运用的大门。

  市面上简直一切的太阳能电池板都是这样制造的:从一大块硅晶上切下两片薄片(每片厚度约为200微米,即0.2毫米),再在上面涂上一层涂层来增强光伏效应(含磷物质和溴分别被用来制造N型和P型硅片)。然后将这两片硅片叠压在一同,上下接上电极,再在这一整套设备外包上保护性玻璃——看,一块规范太阳能电池就做好了。

  从理论上讲,你其实能够在任何半导体资料上涂上涂层来制造太阳能电池。但不幸的是,那些更廉价且更易取得的资料(如氧化铜)无法很好的坚持外表的涂层,并最终会导致PN结的崩溃;硅片能够很好的坚持外表涂层,但却十分贵重。利来国际ag手机版

  为了处理这一问题,加利福尼亚的研讨者们开发出了一种新式的太阳能电池,被称作"屏蔽加工场效应光伏电池(screening-engineered field-effect photovoltaics)",缩写为SFPV。与传统办法直接在资料上施敷涂层不同,这一新工艺运用微型电场来完成相同的作用。只需这个电场继续存在,PN结就能够一向坚持,这块光伏电池也就会继续发生电能。保持这个电场所需的能量也显着小于光伏效应发生的能量。

  电场效应其实并不是什么新发现(工科男女都听说过场效应晶体管吧?),但将其运用在光伏电池中却是很别致的主意。加州大学和伯克利实验室的研讨者们遇到的首要妨碍是:在这一计划中,半导体资料上方需求一层触点来发生电场,但很显然这层导领会挡住抵达电池的阳光。他们提出的处理计划也并不杂乱:要么运用一层很薄的导体,比方石墨(它是通明的),或许运用许多片狭隘的鳍状导体(如上图所示)。

SFPV电池结构图

  SFPV电池结构图

  那下一步呢?这项研讨为多种半导体资料(多么多金属氧化物、硫化物和磷化物)在光伏电池中的实践运用翻开了大门。现在,咱们正在试着为出产出廉价高效的太阳能电池寻觅潜力最大的资料。论文的首要作者威尔·里根(Will Regan)对科技博客Ars Technica说。

  即便某种最佳的资料被找到,将其投入大规模出产也不是件简单的事:规范光伏电池是一个巨大的工业(首要在我国),而这些制造商们却没有出产这种新式太阳能电池的设备和技能。和已经在硅资料上投入上万亿美元的计算机芯片工业比较,光伏电池所面临的困难与应战并没有那么大,但要转向新式的SFPV光伏电池,咱们依然需求做出许多尽力。但这项新技能确实能够节省很多的出产成本,毫无疑问,谁能第一个选用这一技能出产出价格显着低于化石燃料的太阳动力,谁就会是未来市场上的赢家。

  

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