纳米线可以使太阳能电池板更有效

的一个研究小组挪威科技大学亚博老虎机网登录(巴克)已经制定一个技术创建一个超高material-efficient太阳能电池将半导体纳米线。如果这是定位的传统硅基太阳能电池,现在的硅太阳能电池的效率可能双符合成本效益的方式。

我们有一个新方法使用砷化镓(砷化镓)通过纳米结构材料在一个非常有效的方法,我们可以使太阳能电池更高效的使用只有一小部分的材料,通常是使用。

Anjan穆克吉博士候选人,电子系统,台湾

慕克吉是方法的开发人员的关键。

砷化镓(砷化镓)是最理想的材料用于创建高效太阳能电池由于其惊人的光吸收和电气特性。通常用于创建太阳能电池板主要为空间应用程序。

然而,优质砷化镓太阳能电池部分相当昂贵的制造,拥有动力需求的方法,可以减少材料的使用。

在过去的几年中,它已经明白纳米线结构可以提高太阳能电池效率与普通平面太阳能电池相比,即使使用的材料更少。

我们的研究小组发现了一种新方法使一个超高power-per-weight比太阳能电池超过10倍的效率比其他太阳能电池,通过使用砷化镓纳米线结构。

(Helge Weman,教授,电子系统,巴克

该研究论文发表在ACS光子学,一个从美国化学学会》杂志上。

先进的方法

砷化镓太阳能电池大多是厚和昂贵的砷化镓衬底上生长,不允许对任何降低成本。

我们的方法使用一个垂直站半导体纳米线阵列结构对廉价和industry-favorable Si平台生长纳米线。

(Helge Weman,教授,电子系统,巴克

“最具成本效益的和有效的解决方案是增加一个双串联细胞,用砷化镓纳米线细胞顶部底部如果细胞生长,避免了使用昂贵的砷化镓衬底。我们以最小化的成本增长的砷化镓纳米线顶端细胞,因为它是砷化镓制造成本的一个主要问题是目前阻碍技术,”Weman补充道。

“小足迹的纳米线结构提供了一个额外的好处,因为它允许高质量的晶体与硅纳米线和接口。这有助于提高太阳能电池的性能,”教授说Bjorn-Ove Fimland的电子系统。

这种技术可以直接开发和经济适用的投资和工业规模的研发项目。

MBE我们生长纳米线的方法被称为(分子束外延),这不是一个工具,可以产生材料在高体积。亚博网站下载然而,它可以产生这些nanowire-based大规模利用太阳能电池的一个工业规模的工具,如金属(金属有机气相沉积)。

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通过加入这个产品如果电池,太阳能电池的效率可能会提高近40%——这是双现有硅太阳能电池的效率。

适用于太空旅行

科学家们说他们的方法可以调整,使纳米线生长在不同的基质,这可能为许多其他应用程序铺平道路。

“我们正在探索发展这种类型的轻量级的纳米线结构自动薄二维石墨烯等基质。这将打开巨大的机会产生轻量级的,灵活的太阳能电池,可以用于自供电的无人机,微型卫星和其他空间应用程序”,穆克吉说。

期刊引用:

穆克吉,一个等。(2021)砷化镓/ AlGaAs纳米线太阳能电池阵列生长在Si与超高Power-per-Weight比率。ACS光子学。doi.org/10.1021/acsphotonics.1c00527。

来源:https://www.ntnu.edu/