【透明材料打開了一個新的窗口太陽能】

江南布衣

【透明材料打開了一個新的窗口太陽能】

 

 

 

一個明確的說法，通過太陽能電池

研究人員在美國已經開發出一種新型的有機太陽能電池的轉換為小，但相當一部分太陽光的瀑布到它轉化為電能，同時還讓大多數的可見部分的光線通過。

 

由於這個透明度，研究小組說，細胞可以安裝在窗戶的建築物或汽車，以挖掘目前正在捕撈能量來源。

 

大多數今天的商業太陽能電池是由半導體矽。

 

當光子具有足夠的能量撞擊矽他們創造對電子和空穴。

 

創建一個電場加入雜質的矽分裂的電子 - 空穴對分開，這會導致電流。

 

然而，在所涉及的費用處理芯片意味著光伏電池仍然非常昂貴相對於其他形式的發電。

 

一種選擇是塑料 - 或有機 - 半導體，這是便宜得多，而且也與靈活，輕便。

 

然而，在塑料太陽能電池的電子和空穴結合解放強烈彼此，形成微粒狀的實體稱為激子。

 

這些激子只有掰開當他們到達一個“異質結”，它是通過使細胞形成的接口從兩個不同的有機材料。

 

但由於激子往往只有很短距離出行前，他們的自我消滅，細胞必須非常薄了大量的激子，達到異質結，並生成一個可衡量的電流。這就需要對薄使細胞效率低下。

 

 

利用激子

現在，理查德倫特和弗拉基米爾 Bulovic的麻省理工學院紛紛轉向激子問題上發揮得淋漓盡致。

 

他們利用的事實，形成激子改變材料的吸收性能。

 

所以，與其吸收波長或多或少同樣在廣泛的範圍，如本例中矽，而不是他們的原型細胞顯示不同的吸收峰。

 

通過結合有機分子chloroaluminium酞菁和碳60，其細胞吸收光的波長在紅外線和紫外線吸收有限，但在可見光的波長。

 

換句話說，它能夠提取能量的不可見部分的頻譜，同時留下最可見光自由傳播。

 

事實上，新設備明顯不吸收可見光波長使得它在低效率比不透明的有機細胞。

 

然而，倫特和Bulovic說，它是更有效，其他類型的透明細胞，吸收整個頻譜。

 

當他們指出，這些其他細胞必須非常薄，如果他們不成為不透明，結果有效率低於 1％時，至少是部分透明。

 

相反，他們取得了效率高達 1.3％時發射至少65％的事件可見光和高達 1.7％的膠片大於 55％。

 

雖然這些效率非常低相比，22％的最佳商業矽電池，美國麻省理工學院的研究人員聲稱，他們應該可以了效率的細胞約 12％，增加的長度異質結界面。

 

他們將為此通過混合兩種有機材料，也可以由一系列的細胞堆積在一起，每吸收一個稍微不同的位置在紅外光譜（紫外吸收提供了一個非常小部分的細胞的輸出）。

 

滾動到現有的Windows

他們說，他們的細胞可以直接塗在玻璃上到一個新的窗口或靈活的基板，然後將其卷到現有的Windows，指出利用現有的窗口結構將降低安裝成本比傳統的太陽能電池。

 

他們估計，他們將需要五至十年商業化的技術，因為不確定性仍然存在關於持久性有機細胞。

 

倫特承認，而新的細胞可能會允許個人和企業利用更多的陽光落在他們的建築物，它不會避免需要其他能源。“這將是一個工具，在清潔能源的工具中，”

 

他說。馬丁綠色，在新南威爾士大學在澳大利亞認為，有機光伏電池將被用於特殊應用，但他不認為自己能與主流的電池技術，即使它們更便宜的製造。

 

他認為，儲蓄在製造過程中獲得的將是無效的額外費用，是所有光伏技術，需要“現場安全，專業系統具有悠久的使用壽命。”

 

綠色的立場是支持由美國最近的一份報告從技術分析師勒克斯研究，其結論是低效率和壽命短的有機光伏電池將使其失去競爭力與無機晶體矽和薄膜技術在未來的十年。

 

這項工作是描述應用。物理學。Lett。 98 113305。

 

關於作者

埃德溫 Cartlidge是一門科學作家總部設在羅馬

 

引用：http://physicsworld.com/cws/article/news/45866