从中国科学技术大学获悉,熊宇杰教授课题组近期研发出一种新型近红外柔性太阳能电池,可在曲面上折叠、卷起、粘贴,并且在近红外光照射下,等离子体激元效应产生的热电子可直接注入硅半导体导带,使该带内的光电转换量子效率提高59% 。
研究结果发表在最新一期的著名期刊《德国应用化学》上。
太阳能的利用是解决当前能源和环境问题的有效途径之一,也是各国科学家的研究热点。
在各种形式的能源转换中,电能具有清洁、使用方便、易于储存和运输等优点,因此光电转换成为太阳能利用的主要方式。
通过提高光吸收范围和转换??效率可以实现太阳能的高效利用。
然而,目前大多数光伏器件(即太阳能电池)吸收可见光,而占太阳光52%的近红外光却没有被有效利用。
使用。
因此,增强对太阳光在近红外区域的吸收和利用已成为一个关键的科学问题,这对光伏器件类型的设计和机理研究提出了更高的要求。
熊宇杰教授课题组基于地球上最丰富、应用最广泛的半导体硅材料,利用金属纳米结构的等离激元热电子注入机制,设计了一种可在近红外区域进行光电转换且机械柔性的光伏器件。
设备。
在近红外照明下,该波段的光电转换量子效率提高了59%。
传统的无机光电器件必须加工成硬板状物体,这限制了它们的许多日常用途。
相比之下,柔性设备重量轻,可以折叠、卷起并粘附到弯曲表面(例如汽车玻璃、屋顶、衣服等)。
为此,他们将商业硅片减薄并蚀刻纳米线,然后与银纳米片的等离子体热电子注入效应相结合,制造出机械柔性的近红外太阳能电池。
熊宇杰表示,这种新型近红外柔性太阳能电池制造方法简单有效,有望应用于智能温控太阳能电池和可穿戴太阳能电池的开发。