【太陽能電池的效率提高了褶皺和皺紋】

明道

【太陽能電池的效率提高了褶皺和皺紋】

 

高效，甚至當彎曲

顯微葉片狀褶皺和皺紋構造的太陽能電池，比類似的扁平細胞可以產生47％以上的電力 - 根據研究人員在美國誰皺細胞。

該小組還表明，該設備可以利用的太陽光譜範圍更廣和更強大的比單位。

高效，甚至當彎曲晶矽光伏電池已經超過50年左右，但他們是脆弱的，昂貴和勞動力密集的生產。

由有機塑料半導體的移動設備是靈活的，重量輕，價格便宜，但是它們的效率較低。

為了使他們商業上可行的，科學家們一直在努力，以提高塑料太陽能電池的效率，只是百分之幾朝10-15％ - 相比與晶體矽設備，其中有效率約20％。

近日，加州大學洛杉磯分校的一個研究小組創建了有機細胞有效率10.6％，葉模仿新技術可以進一步增加該值仍提供了一種方法。

建築的靈感

為提高太陽能電池的傳統策略都集中在改善光伏材料的性能，並降低了製造成本。望著細胞的幾何結構是一個相對較新的和潛在的卓有成效的研究途徑。

這是因為大自然的太陽能發電站 - 葉 - 包含結構，陷阱和引導陽光收穫最大限度的光量。

使用複雜網絡的摺痕和起伏的表面上的葉片為靈感，研究人員構建了光伏電池具有類似的不平坦的表面，並發現，電力生產拍攝比較，與扁平細胞。

在普林斯頓大學和賓夕法尼亞大學的Jongbok金正日和他的同事們感到驚訝的幾何結構的影響。

我預計，它會增加光電流，因為葉子的形態，具有高捕光效率的一個自然系統的折疊表面頗為相似，金說。

但是當我與這個概念實際上是由有機太陽能電池，其效果超過了我的期望。

曲線控制

皺紋的技術是什麼新鮮事。地殼更靈活的基板之上創建一個剛性層不穩定，導致褶皺的形成 - 一個過程，可以非常精確的控制。

該研究小組利用紫外線選擇性固化層層光膠粘劑，改變他們不同程度誘導應力在材料的彈性。

其結果是，重複週期為1-5微米的漣漪。該小組已歸類淺的漣漪，如皺紋和更深的褶皺。

整個折疊層，然後塗上活性光伏聚合物P3HT：PCBM。

對於葉和太陽能電池一樣，時間越長光仍然在光敏區域，更好的被吸收的機會。

淺太陽能電池皺紋改變光子的入射角稍微彎曲，從而延長其運動軌跡，通過活性物質。

更深的褶皺提供了更加顯著的效果，但研究人員發現，兩部作品最好的平衡。

普林斯頓大學的小組負責人林恩·盧解釋說，一旦光活性層的設備，遭遇了深刻的折疊將引導出來的活性層。

讓您擁有一個甜蜜點，說：洗手間。

事實上，盧和他的同事們發現，當超過11％的表面起皺，你的指路明燈，但你的指路明燈，縮短多少時間可以花費在有源層中。

驚喜福利

什麼是顯著的皺紋P3HT：PCBM細胞，增強波的指導作用實際上是擴展了材料可以吸收的波長範圍。

特別地，設備執行以及在近紅外區的光，其中的效率的太陽能電池的尾巴。

事實上，設計達到吸收這些波長的比平P3HT：PCBM細胞相比提高約600％。

此外，皺細胞保持其有效性完全彎曲時，在常規靈活的細胞經歷了70％的產量下降。

這標誌著他們使用的面料，便攜設備和彎曲不平的結構。

這項工作是描述自然光子學。

作者簡介

CERI帕金斯是一個總部設在美國的科普作家

 

引用：http://physicsworld.com/cws/article/news/2012/may/09/solar-cell-efficiency-boosted-by-folds-and-wrinkles