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3D結構的太陽能電池

Original publish date:Apr 23, 2007

編輯 Tzu-Ming Lu 報導

 

Georgia Tech 的科學家製造出3D結構的太陽能電池,更輕,更小,具有更高的量子效率。

傳統的太陽能電池多為平面結構。照射於電池上的光子有一部分直接被反射,而進入的光子也不會百分之百被吸收,能量利用效率受限。若將可吸收光子的材料加厚,的確可增加光子被吸收的比率。但由於材料變厚,在材料被激發的電子電洞對必須移動較遠的距離才能到達電極,在中途就結合的機率增大,因此量子效率降低。

Georgia Tech的研究人員Jud Ready等人,以矽晶圓作為基板,在特定位置上鍍上一層鐵,再以鐵為催化劑,在其上成長奈米碳管,最後再用分子束磊晶(MBE)成長真正用來吸收光子的半導體。整個立體結構看起來就像是都市裡林立的高樓。

當光線照射在這個元件上時,許多光子會被困在“高樓”之間,最終被主要材料吸收,因此大幅提升光子吸收的效率。同時,因為不需特別將結構加厚以吸收光子,量子效率也隨之提高。

由於其輕薄短小高效率的特性,這項發明可望應用在太空梭的動力來源。研究人員的下一步,將是找出最佳的吸光材料,以及將“高樓”的尺寸最佳化。

 

參考來源:

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