明尼蘇達大學的研究人員加入了太陽能納米技術的潮流,配備太陽能電池具有66%的潛在效率。
當陽光照射到太陽能電池時,電子與原子輕度撞擊,轉換為電力。通過發現的量子點,研究人員捕獲到一般太陽能電池于加熱中失去的能源,從而收獲更多的能量,最終提高太陽能電池板的輸出。
量子點技術可用于生產半導體,那是太陽能電池的主要內部材料,包括只有幾納米寬的矽小件。
研究人員聲稱,它們已經顯示出太陽能電池從加熱中損失的能量可以如何被量子點捕獲。
“理論認為,量子點能放慢加熱,減少能量損失。”項目牽頭的研究生威廉代爾說,“2008年從芝加哥大學的文章中顯示了這是真的。最大的問題是,我們是否也可以在熱電子冷卻前,加快提取和轉讓足夠的熱電子來捕足它。”
代爾先生和他的同事已經通過使用鉛硒,一種半導體材料,證明量子點的效率。
他們發現,量子點確實可以用來冷卻熱電子。二氧化鈦能夠推動電子,它是另一種常見的廉價且資源豐富的半導體材料,就像電線一樣。
如果二氧化鈦的問題得到解決,將大幅提升其發電能力。研究人員發現,當熱電子轉化為電力時,二氧化鈦將失去電子。因此需要進一步研究來發現一種能防止這種情況的材料。
但目前的工作表明,制造效率接近66%的太陽能電池是可能的,研究人員說。
同時,該 技術 因消除了在非常高的溫度下處理他們的需要,可以大幅度降低太陽能電池的制造成本,開創了一個成本較低,且更有效的太陽能裝置的新途徑。
本研究花了六年的時間,由該大學理工學院 的朱肖揚和化學工程和材料科學教授埃拉伊Aydil和大衛諾里斯負責。
該研究由美國能源部和國家科學基金會提供經費。