有望發(fā)展智能溫控型太陽能電池及可穿戴太陽能電池

記者3月17日從中科大獲悉該校熊宇杰教授課題組日前研發(fā)出一種新型近紅外柔性太陽能電池可以折疊卷曲粘貼在曲面上且在近紅外光照下等離激元效應(yīng)產(chǎn)生的熱電子可以直接注入到硅半導(dǎo)體導(dǎo)帶中將該波段中的光電轉(zhuǎn)換量子效率提高了59%成果發(fā)表在最新一期著名期刊 《德國應(yīng)用化學(xué)》上

太陽能的利用是解決當(dāng)前能源和環(huán)境問題的有效途徑之一也是各國科學(xué)家研究的熱點(diǎn)在各種能源轉(zhuǎn)化形式中電能具有使用清潔方便易于儲(chǔ)存及輸送等優(yōu)勢因此光電轉(zhuǎn)換已成為一種主要的太陽能利用方式太陽能的高效利用可通過吸光范圍和轉(zhuǎn)換效率等方面的改善來實(shí)現(xiàn)而目前大多數(shù)光伏器件（即太陽能電池）都是針對(duì)可見光進(jìn)行吸收占據(jù)太陽光中52%的近紅外光并沒有得到高效利用因此增強(qiáng)在近紅外區(qū)域的太陽光吸收和利用成為一個(gè)關(guān)鍵科學(xué)問題對(duì)光伏器件類型的設(shè)計(jì)及機(jī)制研究提出了更高的要求

熊宇杰教授課題組基于地球上含量最高且應(yīng)用最為廣泛的半導(dǎo)體硅材料采用金屬納米結(jié)構(gòu)的等離激元熱電子注入機(jī)制設(shè)計(jì)了一種可在近紅外區(qū)域進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換且具有力學(xué)柔性的光伏器件在近紅外光照下該波段中的光電轉(zhuǎn)換量子效率提高了59%傳統(tǒng)無機(jī)光電器件必須加工成堅(jiān)硬的板塊狀物件限制了其許多日常用途相比之下柔性器件重量輕并且可以折疊卷曲粘貼在曲面上（如汽車玻璃屋頂衣服等）為此他們對(duì)商用硅片進(jìn)行薄化和納米線刻蝕處理進(jìn)而結(jié)合銀納米片的等離激元熱電子注入效應(yīng)制造出具有力學(xué)柔性的近紅外太陽能電池

熊宇杰表示這種新型近紅外柔性太陽能電池制造方法簡單有效有望用于發(fā)展智能溫控型太陽能電池及可穿戴太陽能電池