【資料圖】

指股網(wǎng)——據(jù)報道，一個國際研究團隊開發(fā)了一種全新的中間帶太陽能電池（IBSC）設(shè)計，其中包括量子棘輪（QR）半導(dǎo)體納米結(jié)構(gòu)。據(jù)報道，這種新元素能夠在更長的時間范圍內(nèi)存儲光電子，從而實現(xiàn)更高效的光子吸收。眾所周知，太陽能電池是利用太陽能的最有效和最直接的方式。這類電池已經(jīng)從晶體硅太陽能和薄膜太陽能電池發(fā)展到第三代新型太陽能電池。而IBSC因其具有最高的理論轉(zhuǎn)化效率（63.2%）備受科學(xué)家們的廣泛關(guān)注，是第三代太陽能電池中最為熱門的一種。據(jù)了解，IBSC的主要原理為在吸收材料的主帶隙中插入中間帶以實現(xiàn)三光子吸收過程，其特點是既可吸收可見光區(qū)的高能光子，也可吸收紅外區(qū)的低能光子，從而提升光轉(zhuǎn)換效率、超過單帶隙太陽能電池的Shockley-Queisser極限——具有單個p-n結(jié)的太陽能電池可以達到的最大理論效率?？茖W(xué)家們說，過去的研究已經(jīng)開發(fā)了在低溫下使用量子阱超晶格（QWSL）的QR-IBSC設(shè)備。而在這種電池結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，全新設(shè)計又增加了“棘輪帶”（RB）狀態(tài)的壽命（與存儲光電子的時間長度有關(guān)），并使電池在室溫下工作成為可能。來自英國帝國理工學(xué)院和澳大利亞新南威爾士大學(xué)（UNSW）的科學(xué)家們開發(fā)了這種新型IBSC，他們的最新研究成果已于近期發(fā)表在了“RRLSolar”雜志上。他們說，新設(shè)計代表了IBSCs領(lǐng)域的重大進展。根據(jù)研究人員的說法，新設(shè)計的RB狀態(tài)壽命比其他同類電池提高了7個數(shù)量級。在提議的電池配置中，他們在QWSL的最終量子阱和由鋁、鎵和砷化物（Al0.3Ga0.7As）組成的寬層之間插入額外的2納米厚的砷化鋁（AlAs）薄膜，作為傳導(dǎo)帶（CB）。未來，研究人員們將把精力放在開發(fā)下一代的設(shè)備上，使其帶隙更好地匹配太陽光譜，進一步提高光子捕獲效率。本文由財聯(lián)社授權(quán)“匯通財經(jīng)”轉(zhuǎn)發(fā)