国际太阳能光伏网讯:美国国家标准与技术研究所(NIST)刚刚宣布开发出一种低成本的纳米涂层,可以将太阳能电池的阳光吸收度增加20%左右。太阳能光伏企业可以利用这种创新技术生产更经济、更高效、更环保的产品。
纳米级涂层设计采用的是“耳语廊”的概念。“耳语廊”是指声波和光波可以绕弯曲的碗形表面传播。因此,站在穹顶结构的墙壁附近的人也可以听到来自穹顶另一侧的声音,即使声音相当微弱。为此,美国的一个研究小组创建了一个由数千个直径约为人发宽度百分之一的小玻璃珠组成的涂层,当太阳光照到涂层时,光波会围绕玻璃珠的弯曲表面传播。
其他研究人员已经在大约十年前将耳语廊概念应用于涉及光线和光学的实验,但是,在太阳能解决方案实验中应用的很少。最新的纳米涂层是由美国马里兰大学NIST和马里兰纳米中心的研究人员组成的小组创建的,该材料也被称为纳米谐振器涂层,它是多孔的,可以让光线穿透并接触底层的由砷化镓制成的太阳能电池。
下图显示了不同直径的纳米级玻璃珠(用不同的颜色表示)。每一颗珠子都可以作为一个光学耳语廊或谐振器。NIST-NanoCenter团队使用一种激光测试涂层中的纳米粒子,发现与没有涂层的电池相比,涂层电池的光吸收度平均要高出20%。涂层电池也产生了20%的电流。
该团队的博士后研究员Dongheon Ha表示,这项研究是首次使用精密纳米级测量技术来发现涂层效率的研究。内部测量技术有助于证明他们早期的计算结果以及材料在提高电池效率方面的有效性。
此外,NIST-NanoCenter团队已经开发出一种快速廉价的,可以将涂层应用到太阳能电池的方法:将纳米谐振器溶液的液滴放置在太阳能电池的一侧,然后将线绕金属棒拉过电池表面,形成一层紧密填充的纳米涂层。在此之前,太阳能电池必须完全浸没在纳米管溶液中。Ha指出,该方法不仅经济实惠,而且适用于大规模生产。