鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量:642次 | 2021年11月04日
可以提升太陽能電池效率的納米錐材料
你聽過納米錐嗎?一種新型納米材料,納米錐由于其特殊的椎體結(jié)構(gòu)使其具有高效吸光能力,是太陽能電池領(lǐng)域發(fā)展的又一創(chuàng)新點(diǎn)。
來自墨爾本皇家理工學(xué)院的科學(xué)家們近期研發(fā)了一種納米材料,他們將其稱之為納米錐。這種納米材料可以應(yīng)用于太陽能光電板上,因為它通過增強(qiáng)太陽能板吸收光的能力來提高太陽能電池的效率。他們的研究成果發(fā)表在雜志ScienceAdvances上,文獻(xiàn)中詳細(xì)介紹了納米錐,以及納米錐的工作原理,并期望這種納米材料可以廣泛地應(yīng)用于太陽能光電板領(lǐng)域。
納米錐材料的優(yōu)異性能重要是因為它極高的折射率—每一個椎體的內(nèi)部材料為絕緣體,外部材料為導(dǎo)體—在顯微鏡下觀察,納米錐材料就像很多子彈站立起來排列相同。納米錐與其他拓?fù)浣^緣體的機(jī)理相同,當(dāng)光子撞擊材料時引起電子濃度的變化,從而引起震動。每一個椎體都是由金屬涂層外殼和介電核組成,這種結(jié)構(gòu)可以很大程度上增強(qiáng)材料吸收光的能力,使得納米錐不僅僅可以應(yīng)用于太陽能電池,還可應(yīng)用于太陽能光電板、光纖維、波導(dǎo)管和透鏡等領(lǐng)域??蒲姓邆冄a(bǔ)充道,假如把納米錐應(yīng)用于太陽能薄膜電池上,在可見光和紫外光的范圍內(nèi),將會增強(qiáng)15%的吸光能力。
科研者們指出,這是他們第一次制備得到這種納米結(jié)構(gòu)的材料,更為重要的是,制備這種材料不要新的工藝技術(shù)。并且因為這種新材料吸光能力的增強(qiáng),電流和光電轉(zhuǎn)換效率都會得到提升。
納米錐與其它的納米材料不同,它出現(xiàn)的震動對極化不敏感,這也說明了納米錐不要沿著納米裂縫垂直定向排列,可以直接集成于當(dāng)前的硬件中,這一性質(zhì)更使得納米錐具有廣泛的應(yīng)用前景。并且科研者們指出,他們下一步研究方向是探索不同類型、不同形狀的等離子體。
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