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      今日科恒

      德國研制增強型非晶鍺光伏電池

      發布時間:2021-01-15瀏覽次數:0

        導讀:德國科學家已經制造出一種增強型非晶鍺光伏電池,它能將光限制在一個超薄的吸收器中。它有可能將光伏與光合作用結合起來,應用于生物反應器、溫室和農田等新的太陽能領域。

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      德國航空航天中心(DLR)的研究人員開發了一種基于超薄n-i-p吸收層堆疊和薄膜光譜選擇性過濾器的選擇性太陽能電池。他們聲稱它可以用來生產光譜選擇性光伏組件,并有可能應用于農業光伏、溫室和光生物反應器。

      他們在“Spectral engineering of ultra-thin germanium solar cells for combination photovoltaic and photosynthesis”一文中介紹了他們的研究成果,該文章最近發表在《Optics Express》上。該器件是一種增強型非晶鍺(a-Ge:H)太陽能電池,可以將光限制在超薄吸收器中。

      學者們說:“由于a-Ge:H具有很強的光學約束和高吸收系數,吸收器的厚度可以減少到5至10納米,同時仍然可以達到5%的不透明太陽能電池的效率。我們選擇非晶鍺而不是非晶硅作為吸收劑材料,是因為它對500納米以上的波長具有更高的吸收系數?!?/span>

      該小組表示該技術僅依靠等離子體增強氣相沉積和磁控濺射,這些都是成熟的、經過工業驗證的薄膜沉積方法。

      研究員Norbert Osterthun說:“目前我們準備了一個項目,其中光譜選擇性太陽能電池將被放大到小型模塊尺寸。然后,這些模塊將在阿爾梅里亞和奧爾登堡的溫室環境中進行測試,代表了歐洲兩個非常相關的溫室栽培地區的條件?!?/span>

      光譜選擇性細胞使用了所謂的 "綠色間隙 "和光譜中的紅外線(IR)部分,這些部分不被植物用于光合作用。

      Osterthun補充道:“我們的細胞只吸收太陽光中的綠光和紅外光譜部分,同時透射葉綠素在光合作用過程中吸收的藍光和紅光?!?/span>

      研究小組用透明的導電金屬-氧化物-金屬氧化物(MOMO)多層構建了該細胞。

      據稱該電池的功率轉換效率為1.6%和2.3%,藍色透射率在16%和4%之間,紅色透射率在48%和34%之間。

      學者們說:“在MOMO反射器中研究了三種不同的銀層厚度,通過調整銀層厚度,可以改變用于照亮藻類或植物和用于產生光電流的光之間的比例。該太陽能電池顯示出巨大的潛力,可以將光伏與光合作用相結合,達到太陽能電池在生物反應器、溫室或農田上的新應用?!?/span>

       

      來源:微鋰電

       

       


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