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光伏研究:卢森堡大学研究人员研发新工艺 可令光伏电池吸收更多太阳光

据卢森堡大学与日本知名电子公司TDK科学家一份联合光伏研究报告透露,通过改进一个部件,他们已能够令太阳能电池获取更多的太阳能能量,从而产出更多电量。

报告显示,本次改进的部件是一种导电性氧化薄膜,如今在红外区可更具透明性。尽管先前已有科学家做出类似尝试,但这是导电性氧化薄膜首次凭借一步工艺实现更高的透明性,且整个流程处于稳定的空气环境中。

光伏电池与一系列其它技术可从中获益

“卢森堡大学制作的薄膜已在空气中暴露一年半,目前的导电性依然不逊于当初。” 卢森堡大学光伏实验室负责人Susanne Siebentritt教授表示。

“这是一项伟大的科研成果,不仅可用于太阳能电池,还可应用于一系列其他技术。”她补充道。本项研究的参与科学家还有来自卢森堡大学光伏实验室研究助理Matěj Hála博士与来自TDK的Shohei Fujii、Yukari Inoue。

透明导电性氧化物可用于任何结合电子与光线的设备,例如发光二极管(LED)、太阳能电池、光电探测器,甚至触屏。在太阳能电池中,这些薄膜必须具有导电性,因为它们由上电极构成。与此同时,它们还必须具有透明性,以便将捕获的太阳光线传输于下层——电流形成的区域。

通过添加杂质,构成薄膜的氧化物具备了导电功能。通常而言,掺铝氧化锌运用最为广泛。在这种情况下,铝元素能够为氧化锌带来自由电子,而这些自由电子还可吸收红外线,这意味着通过的太阳能源产量更少。

卢森堡大学与TDK科研小组对制作薄膜的工艺进行了一系列调整,以令纯氧化铅更具导电性。

“受益于各国学术交流,我们多学科专家组萌发在溅射工艺中添加额外物质——气体等离子——的想法。添加气体等离子后,即使没有铝元素,材料依然可具有导电性。” Siebentritt教授解释称。

自由电子数量更少,速度却更快

“凭借该项新工艺,添加了气体等离子材料的导电性类似于掺铝材料,但在红外区域的透明性更佳,因为自由电子的数量减少引发光线吸收率的下降,从而提升了太阳能电池的效率。” Matěj Hála博士解释道。

转自:Solarzoom光伏太阳能网