據美國物理學家組織網日前報道,美國加州大學洛杉磯分校的研究人員與來自中國和日本的同行通過將金納米粒子用于有機光電太陽能電池,助其增強了光吸收的能力,極大地提高了電池的光電轉化率。
在太陽能的世界,有機光電太陽能電池具有廣泛的潛在應用,不過它們至今仍被認為是處于起步階段。這些用有機高分子或小分子作為半導體的碳基電池雖然比利用無機硅片制作的常規太陽能電池更薄且生產成本更低,但是它們將光能轉換成電能的效率卻并不理想。
研究人員發現,通過金納米粒子層的相互連接,可以大幅度地提高光電太陽能電池的光電轉化率。金納米粒子通過等離子效應,可在薄薄的有機光電層中產生強電磁場,其結果是將光能聚集使其更多地被電池中的光吸收區捕獲。
盡管將金屬納米結構融入光電太陽能電池結構中存在著不少困難,但研究小組化解了這些難題,并首次宣布成功地研制出等離子增強高分子串聯太陽能電池。研究人員表示,通過簡單地將金納米粒子層植入電池兩個光吸收區中,他們便獲得了高效等離子高分子串聯太陽能電池。出現在連接層中間的等離子效應能夠同時改善上、下兩層光吸收區的工作狀態,將串聯太陽能電池的轉化率從以前的5.22%提高到6.24%。
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