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加州大学戴维斯分校研发新型更高效光伏电池-【新闻】

发布时间:2021-05-28 17:37:04 阅读: 来源:石墨厂家

加州大学戴维斯分校研发新型更高效光伏电池

加利福尼亚州大学戴维斯分校( University of California, Davis)研究人员发现,运用一种奇异形式的硅材料可以大幅提高太阳能电池的转换效率。

研究人员对此进行了计算机仿真模拟实验,并将研究论文发表在世界闻名的物理学顶级学术期刊《物理评论快报》(Physical Review Letters)2013年1月25日期刊上。

加州大学戴维斯分校化学教授(论文作者之一)Giulia Galli表示,传统太阳能电池每个光子可产生一个电子空穴对。理论上,传统太阳能电池最高转换效率为33%。但如今,这一激动人心的新途径可以提升电池转换效率,;令每个光子产生一个以上的电子穴对。

最高转换效率可提升至42%

加州大学戴维斯分校博士后研究员Stefan Wippermann表示:“该方案可令电池的转换效率提升至42%,远超当前太阳能电池的转换效率。这可是一个大事件。”

Wippermann补充道:“事实上,我们有理由相信如果抛物柱面镜被采用,将太阳光集中在这类新型太阳能电池中,转换效率可达70%。”

研究人员模拟了这个名为硅BC8的硅结构变化行为。该硅结构在高压下形成,在常压下呈现稳定状态,这点类似于金刚石。

这一计算机仿真实验在劳伦斯柏克莱实验室(Lawrence Berkeley Laboratory)旗下国家能源研究科学超级计算中心运行,并获得1000万小时的超级计算机时间。

模拟结果显示,即使暴露于可见光之下,硅BC8的纳米粒子每个光子也可产生多个电子穴对。

加州大学戴维斯分校物理教授(论文作者之一)Gergely Zimanyi表示:“这不仅仅是一个学术实验。据Harvard-MIT论文显示,当普通硅太阳能电池受到激光照射,产生的能源所爆发的局部压力足以促使BC8纳米晶体的形成。因此,现有太阳能电池的激光或化学压力处理很可能会制造出效率更高的电池。”

论文的另两位作者为匈牙利布达佩斯大学 (Budapest University)技术经济系学生的Marton Voros与Adam Gali。

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