科研人员构造电池微型3D架构显著提高太阳能电池效率
一种构造特殊太阳能电池的新方法可以显著提高其效率。这种电池不仅由薄层组成，还由特殊排列的纳米块组成。马丁路德大学哈勒-维滕贝格分校（MLU）领导的一个国际研究小组的一项新研究构造电池微型3D架构显著提高太阳能电池效率。该研究发表在科学杂志《纳米通讯》上。
市售的太阳能电池大多由硅制成。MLU创新能力中心（ZIK）”SiLi-nano “的物理学家Akash Bhatnagar博士说：”根据硅的特性，不能无限地提高硅的效率”。因此，他的研究团队正在研究某些材料中出现的所谓异常光电效应。异常光电效应不需要p-n结，否则硅太阳能电池中的电流就会流动。电流的方向是由相应材料的不对称晶体结构在原子水平上决定的。这些材料通常是氧化物，它们有一些关键的优势：更容易制造，而且明显更耐用。然而，它们往往不能吸收太多的阳光，并且具有非常高的电阻。为了利用这些材料及其效果，需要有创造性的电池架构，以加强优势并弥补缺点。
在新研究中，物理学家们引入了一种新型电池架构，即所谓的纳米复合材料。他们得到了弗莱贝格学院、莱比锡莱布尼茨表面改性研究所和印度巴纳拉斯印度大学团队的支持。在他们的实验中，研究人员将厚度只有几纳米的典型材料单层堆叠在一起，并用垂直延伸的氧化镍条将其抵消。这些条带作为电子的快速通道，这些电子在阳光转化为电能时产生，并要到达太阳能电池中的电极，这正是电子必须穿越每个单独的水平层而阻碍传输。
新架构实际上将电池的电能输出提高了五倍。新方法的另一个优点是它非常容易实现。材料会自行形成这种所需的结构。不需要任何极端的外部条件就可以使其进入这种状态。研究人员目前已经为这一想法提供了初步的可行性研究报告，也可以应用于氧化镍以外的其他材料。现在需要进行后续研究，研究这种太阳能电池如何进行工业规模生产。获取更多前沿科技 信息 请持续关注：https://byteclicks.com
该研究由德国科学基金会（DFG，德国研究基金会），联邦教育与研究部（BMBF）和欧洲区域发展基金（ERDF）资助。
