黑体辐射将提高光伏效率

来源:发布时间:2011-08-01 13:18:01

索比光伏网讯:黑体是一种理想化的材料,可以吸收照到它上面的所有辐射,在发出辐射时,材料在不同的温度会形成不同的极限。

图为超材料发出的黑体辐射

超材料作为一个特殊类型,报道很多,它们能表现出负折射率(negativerefractionindex),因为这一特点,它们可以使光线弯曲,绕过一个空间或物体,这就可以制成报道很多的“隐形斗篷”。但是,设计师的超材料很有潜力,远远超出可见光范围。他们可以定制,以各种精心调制的形式响应辐射,而且,要感谢杜克大学(DukeUniversity)的研究小组,这些响应中的一种,会极大地冲击热光电(thermophotovoltaics)和其他能量转换技术。

这个研究小组已经证明,可以使用超材料设计发射“黑体”辐射(BlackbodyRadiation),效率超越自然的极限,就是材料因温度影响而形成的极限。这意味着更好的能量转换效率,可用于一些产品,如光伏和可能的余热利用。

“黑体”(Blackbody)是一种理想化的材料,可以吸收照到它上面的所有辐射,无论波长是多少。它也会发出这些能量,这要依赖这种材料的温度。黑体在自然界并不存在,这很遗憾,因为它们确实有效率,原因是它们能达到一种平衡。射入的时候是电磁辐射,发出来就是热辐射,或“黑体辐射”。这是指理想的情况而言。

杜克大学的团队已经表明,使用超材料,也就是自然界找不到的人造材料,他们可以量身定制这种黑体辐射,这有各种方式,其中包括一些方式,可以改变一种材料天然具有的效率。换句话说,一种给定的材料可以发出的辐射有一个自然极限,这一极限取决于这种材料的温度。但杜克大学的团队已经表明,它的超材料发出辐射的效率,可以超越天然属性应能达到的极限。

新型超材料带来一些技术,可以利用工业生产过程或其他发热体的余热,具有前所未有的效率。或者,它们可以制成热光电电池,这种电池可以调整发射的光子,匹配电池上半导体的带隙(bandgap),使能量转换具有更高的效率。

索比光伏网 https://news.solarbe.com/201108/01/268698.html

责任编辑:solar_robot
索比光伏网&碳索光伏版权声明:

本站标注来源为“索比光伏网”、“碳索光伏"、"索比咨询”的内容,均属www.solarbe.com合法享有版权或已获授权的内容。未经书面许可,任何单位或个人不得以转载、复制、传播等方式使用。

经授权使用者,请严格在授权范围内使用,并在显著位置标注来源,未经允许不得修改内容。违规者将依据《著作权法》追究法律责任,本站保留进一步追偿权利。谢谢支持与配合!

推荐新闻
有机双自由基分子:钙钛矿太阳能电池的新“界面魔术师”!来源:新能源与能效 发布时间:2025-07-08 16:39:59

近年来,钙钛矿太阳能电池(PSC)在光电转换效率(PCE)上频频突破,成为下一代光伏技术的热门方向。界面层材料——特别是自组装单分子层(SAM)——在提高电池性能方面扮演了至关重要的角色。然而,目前常规SAM存在电荷传输效率低、稳定性差和大面积可加工性差等瓶颈,限制了其商业化应用。

光伏发电:绿色能源背后的安全真相大揭秘来源:索比光伏网 发布时间:2025-07-03 18:02:13

在环保理念日益深入人心的当下,光伏发电作为一种清洁、可持续的能源形式,正逐步融入人们的日常生活,并在世界各地得到大规模应用。然而,关于光伏发电是否会对人体造成危害、是否存在辐射风险等问题,仍有一部分人心存疑虑。就让小编带您更全面地认识光伏发电。

榴莲提取的有机硫分子修饰界面杭州电子科大严文生/周勤&福建物构所高鹏AFM通过鲁棒分子桥构建稳定掩埋界面用于高性能钙钛矿光伏来源:钙钛矿学习与交流 发布时间:2025-07-03 09:43:51

良性掩埋界面对显著提升钙钛矿太阳能电池的性能至关重要。然而,在钙钛矿薄膜沉积过程中确保掩埋界面层的完整性具有挑战性。由于钙钛矿前驱体溶液的高极性特性,大多数界面修饰材料会被溶解,从而影响器件的可扩展性和长期稳定性。杭州电子科技大学严文生/周勤&福建物构所高鹏研究团队引入一种有机分子来修饰 SnO₂与钙钛矿之间的掩埋界面,结果表明,溶解度和功能基团对构建良性掩埋界面至关重要。此外,SnO₂与钙钛矿层之间有效的化学桥接作用可抑制缺陷、改善结晶度并降低能量损失。最终,性能最优的钙钛矿太阳能电池实现了 25.08

前沿光伏技术之激子倍增——让光生载流子倍增的太阳炼金术(一)来源:爱旭研发中心 发布时间:2025-07-01 09:35:32

光伏技术作为可再生能源的核心方向,其能量转换效率始终是研究重点。在早期科学家的认知中,一个光子通常只能激发单个电子-空穴对(激子),对应单结硅基太阳电池的理论效率上限为33%[1]。然而,激子倍增(multiple exciton generation,MEG)现象[2,3]的发现打破了这一瓶颈——特定无机物量子点(如硫化铅)或有机半导体材料(如并五苯)中,单个高能光子可产生多个激子,实现载流子倍增效应,理论上可将光伏效率提升至44%以上[4]。下面将介绍载流子倍增技术的核心原理——激子分裂。

新加坡国立大学侯毅Nature:27.5%!新受体+新SAMs助力钙钛矿/有机叠层创造新纪录!来源:钙钛矿人 发布时间:2025-06-30 15:58:58

钙钛矿和有机半导体的宽带隙可调谐性使得钙钛矿-有机叠层太阳能电池的开发具有有希望的理论效率。然而,报道的钙钛矿-有机叠层太阳能电池的认证效率仍然低于单结钙钛矿太阳能电池的认证效率,主要是因为窄带隙有机亚电池中的近红外光电流不足。

光子倍增技术在晶硅太阳能电池中的应用来源:晶硅太阳能电池技术 发布时间:2025-06-24 10:35:33

晶硅太阳能电池由于带隙约为1.1 eV,其肖克利–奎塞尔(SQ)极限效率约为30%。当前世界纪录的背接触异质结电池效率已达27.3%,接近理论极限。然而常规单结电池存在严重的光谱失配损失:高能光子热化和低能光子透过导致约70%的能量浪费。为突破这一瓶颈,光谱转换技术(包括上转换和下转换/量子裁剪)被提出作为有效途径。在这些技术中,光子倍增(即量子裁剪)可以将一个高能光子“切分”为两个或多个低能光子,潜在地提高光电转化效率。

青岛大学刘亚辉 AM:20.4%! 3D 架构受体用于具有低电压损耗的高效有机太阳能电池!来源:钙钛矿人 发布时间:2025-06-24 09:10:45

青岛大学刘亚辉等人概述了一种分子设计方法,该方法需要通过掺入降冰片烯的 3D 结构单元,将 3D 结构基序集成到熔环受体分子的中心核心或末端基团中,特别是 LLZ1、LLZ2 和 LLZ3。目的是通过改变这些分子的分子结构来调节这些分子的聚集行为,从而提高受体材料的光致发光量子产率 (PLQY) 值并减少相应器件中的非辐射复合电压损失。我们的研究结果表明,降冰片烯单元的引入有效地抑制了过度的分子聚集,并显着提高了受体分子的 PLQY 值。进一步的研究表明,只有同时具有高 PLQY 和中等结晶度的受体分子

采用混合蒸镀和刀片涂布构建的钙钛矿-硅叠层太阳能电池效率达到27.8%来源:钙钛矿材料和器件 发布时间:2025-06-18 10:27:55

阿卜杜拉国王科技大学(KAUST)和弗劳恩霍夫太阳能系统研究所(Fraunhofer ISE)报告称,由于钙钛矿薄膜的两步混合蒸镀和刀片涂布工艺,制备出开路电压超过1.9 V的钙钛矿-硅叠层太阳能电池。

天津滨海高新区:促进新能源、新材料、新型电力集群融合创新高质量发展来源:天津滨海高新技术产业开发区管理委员会 发布时间:2025-06-18 10:02:00

对在各类先进电池、风电风热、光伏光热、氢能、生物质能、海洋能和地热能,以及各类型的新型材料、电力电气、能源开采、绿色低碳产品及未来产业细分赛道落地产业化项目或小试中试、测试验证平台且实际固定资产投资在2000万(含)以上的企业,按实际固定资产投资总额的15%,给予年度最高1亿元的支持。

湖北:2025年工商业电价每度电再降1分以上来源:索比光伏网整理 发布时间:2025-06-17 13:41:18

均为2025年全年实施有效

Freiburg大学团队专注于太阳能电池中的氢影响:利与弊来源:太阳能电池札记 发布时间:2025-06-17 10:06:19

已报道钙钛矿太阳能电池的文献中,缺陷钝化的材料和元素很少提及氢(H),也基本没有悬挂键的概念,而对于晶硅电池的缺陷钝化基本上指的就是氢钝化,PECVD/ALD等沉积过程引入的氢元素在硅太阳能电池中担任主要的钝化角色,不止可以钝化界面的悬挂键还可以通过光注入激发,扩散钝化基体内部缺陷,有效降低非辐射复合,明显提高电池开路电压(Voc)。氢钝化的概念贯穿所有类型的晶硅电池,所以必不可少,但是实际上过量的H引入也会导致电池衰减。本文分享弗赖堡大学团队的一篇综述结果,该团队聚焦于晶硅电池中H的研究,研究内容非常细