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2019-11-02
??據(jù)外媒報(bào)道，整天都暴露在陽光下的太陽能電池板并不意味著其就可以捕捉到所有的光線。一般來說，太陽能電池是能夠利用可見光來產(chǎn)生能量，但包括紅外光在內(nèi)的電磁波譜的其他部分光線則都被忽視。
對(duì)此，科學(xué)家們正在展開大量的研究工作希望能夠打破這一屏障，瑞典的KTH皇家理工學(xué)院就是其中一個(gè)。那里的科學(xué)家們開發(fā)了一種新型薄膜，據(jù)他們自己介紹稱，這種薄膜在覆蓋在太陽能電池頂部后能夠?qū)⑻柲茈姵氐男侍岣?5%。
據(jù)悉，這些科學(xué)家們提高太陽能電池板性能的方法之一就是在它們上面添加特殊種類的納米顆粒。通過將這些微小粒子摻雜到含金屬如鑭離子的染料中，這樣就有可能讓它們具備利用其他類型的光如紅外形的能力然后將其轉(zhuǎn)化為能量。
KHT皇家理工學(xué)院開發(fā)的這種顆粒被叫做升級(jí)納米粒子(UCNP)。開發(fā)團(tuán)隊(duì)表示，目前這種技術(shù)還有改進(jìn)的空間，因?yàn)閁CNP有一個(gè)比紅外線能提供的要高得多的激發(fā)閾值。
針對(duì)這種情況，該團(tuán)隊(duì)開發(fā)出了一種由納米晶體和一系列微透鏡混合制成的聚合物基陣列，其可以決定光線進(jìn)入的方式并提高UCNP的性能。
作為普通太陽能電池頂部的一層薄膜，UCNP可以對(duì)紅外光進(jìn)行空間上的調(diào)制并以正確的方式聚焦紅外光從而大大提高能量轉(zhuǎn)換的效率。
研究小組組長(zhǎng)Hans Agren表示：“在沒有優(yōu)化技術(shù)的情況下，我們將效率提高了10%。只要再多做一點(diǎn)工作，我們估計(jì)就能實(shí)現(xiàn)提高20%到25%的效率?！?/span>
據(jù)悉，該小組已經(jīng)為這項(xiàng)技術(shù)申請(qǐng)了專利，并在《Nanoscale》上發(fā)表了研究成果。
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