太阳能电池看到红色

来源:发布时间:2011-07-10 23:59:59
索比光伏网讯:升频通常需要两种类型的分子,吸收波长相对较长的光子,结合它们的能量,重新放射出高能量、短波长的光子,
斯坦福大学(Stanford University)的研究人员展示了一套材料,可以使太阳能电池利用一个频段的太阳光谱,否则就会浪费。这些材料分层安装在太阳能电池背面,可以转换红光和近红外光,就是今天的太阳能电池无法使用的光,可转换为波长较短的光,这样,这些电池就可以转化为能量。这所大学的研究人员将联合加利福尼亚州(California)帕洛•阿尔托(Palo Alto)博世研究和技术中心(Bosch Research and Technology Center),展示一套系统,用于运行的太阳能电池,时间是在未来四年。



光开关:有一个工艺,可以使太阳能电池更有效,绿色激光灯“升频”为蓝灯,需要用一种染料溶液和金属纳米粒子
来源:麻省理工科技创业
 即使今天最好的硅太阳能电池,也不能用到30%左右的太阳光,这是因为,太阳能电池的活性材料不能与光子互动,这些光子能量太低。但是,尽管这些光子每个的能量都低,作为一个整体,它们代表了大量尚未开发的太阳能量,可以使太阳能电池更具有成本竞争力。

这个工艺被称为“升频”( upconversion),就是依靠配对染料,吸收某一特定波长的光子,再重新放射它们,就成了更少的波长更短的光子。在这种情况下,博世研究中心和斯坦福大学的研究人员会研究一些系统,以转换近红外波长(其中大部分是今天的太阳能电池无法使用的)。斯坦福大学小组的领导,助理教授珍妮佛•迪翁(Jennifer Dionne)认为,他们小组可以提高光电转换效率,使非晶硅太阳能电池效率从11%提高到15%。

升频概念并不新鲜,但是,它从未在运行的太阳能电池中展示过,英纳•克辛斯基(Inna Kozinsky)说,他是博世中心的高级工程师。升频通常需要两种类型的分子,吸收相对较高波长的光子,结合它们的能量,重新放射出高能量、短波长的光子。然而,从机会上说,这些分子彼此相遇,既在合适的时间,又处于合适的能量状态,这种可能性是很低的。迪翁正在开发的纳米粒子,添加到这些系统,可以增加这种机会。为了制造更好的升频系统,迪翁正在设计金属纳米粒子,这些粒子的作用就像微小的光学天线,可以引导光,在这些染料系统中,会采取这样一种方式,使这种染料接触到更多的光线,在合适的时间,创造更多的升频光,然后引导更多升频光放射出该系统的末端。

迪翁说,最终的愿景是创造一个立方体。这种片状材料可以铺在电池底部,与电池本身用绝缘层隔开。低波长的光子通过活性层,会被上变频器(upconverter)层吸收,然后再释放,返入活性层,就成为可用的、更长波长的光。

克辛斯基说,博世中心的目标是展示升频红光,是在有效的太阳能电池中进行,时间是在三年内,演示红外光上转换是在四年内。考虑到需要时间扩大到工业生产,她说,这项技术用于博世中心的商用太阳能电池,可能是7至10年。

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