物质科学的令人兴奋的新发展可以彻底改变太阳能电池设计。
自1880年代成立以来,光伏(PV)细胞后面的技术缓慢地发展。到20世纪30年代中期,PV电池达到约1%的效率(入射光转化为电能)。到20世纪50年代中期,这增加到约5%。最近的发展效率超过20%。
在这种缓慢的过程中,基本概念保持不变:
光进入小区。
光子被半导体吸收并导致电子流。
仅流动仅在一个方向上允许。
将细胞组织成阵列,产生可用的电流。
允许光进入电池,电力退出,限制可以使用的材料,只要有必要的特性。硒镓硒化镓和砷化镓是两种展示这些性质的材料。但是,获得它们可以是昂贵的过程。
新的碳基透明导体的发展可以呈现替代方案。美国西北大学在美国,提出了一种新的解决方案:纳米技术的应用创造透明和导电的柔性材料。使用碳,而不是稀有元素,如铟和镓等有助于降低生产成本。使用的传统材料光伏电池通常是脆性,结果的形式和使用受到限制。另一方面,单壁碳纳米管开辟了新的设计机会。
Mark C. Hersam和Tobin J. Marks,引领对此材料的研究已经指出,它可以有一些有趣的应用。您可以想象灵活的太阳能电池板成为共同点的物品;一个可以使用能量冷却头部的盖子,一台可以在不使用中充电的笔记本电脑套筒,或者为您的家用能源供应有助于您的窗帘。可能性仅受我们的创造力的限制!
顶级图像信用:太阳能电池©Lason
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