美研制最薄有效可见光吸光器,有助于太阳能电池研发
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太阳能被作为新型可再生能源被广为重视和开发,而在保证太阳能电池转化率的前提下,减少电池厚度,降低成本,一直是科学家们面临的挑战。近日,美国科学家研制出了纳米结构的有效可见光吸光器,可谓是世界迄今最薄的有效可见光吸光器,同时能够还能够提升光电转化率。
科学家们制造出了一些布满了5200亿个约14纳米高、17纳米宽的圆形的金纳米点的纤薄的圆片。使用原子层沉积过程,在圆盘上添加了一层薄膜涂层,将薄膜厚度控制到原子级,并能够通过改变纳米点周围涂层的厚度来调谐系统。因此这些经过调谐的金纳米点吸收波长为600纳米的橘红色光,这对于保证吸光率最大提供了技术支持。因此新研发的可见光吸光器几乎可将特定波长的入射光全部吸收。
该设备厚度仅为目前商用薄膜太阳能电池吸光器的千分之一,因此可谓是迄今最为纤薄的,但是涂层对橘红色光的吸收率高达99,金纳米点的光吸收率也达到了93%。科学家希望能够进一步将该技术应用太阳能电池中,解决科学家在太阳能电池研发中面临的难题。同时为了进一步降低成本,科学家也在考虑使用其他金属制造纳米点阵列。