挪威英國共同宣布「發現第4代太陽能電池工作原理」

2021-01-15 索比光伏網

導讀： 挪威EnSol AS與英國萊斯特大學(University of Leicester)2010年8月10日宣布，「發現了與第4代太陽能電池相關的基本原理」。當前的目標是實現20%以上的轉換效率。

挪威EnSol AS與英國萊斯特大學(University of Leicester)2010年8月10日宣布，「發現了與第4代太陽能電池相關的基本原理」。該原理可實現非常高的轉換效率，而且有可能低成本製造太陽能電池。EnSol公司表示，目標是在2016年之前實用化。

這是一種將直徑為10～100nm的「納米粒子」混入透明介質中，並在玻璃底板上塗布極薄的一層而成的薄膜太陽能電池。據稱，這種納米粒子受到太陽光照射時，會釋放出「熱電子(Hot Electron)」並產生電動勢。這種太陽能電池連波長超過2μm的紅外線都可用來發電，與現有矽類太陽能電池相比，可提高能量轉換性能。

萊斯特大學物理與天文學系教授克裡斯·賓斯表示，「只要是光滑的表面，材料可在如玻璃窗及大樓牆壁等任意地方噴塗，使其變成太陽能電池」，因此與商業電力相比，有望大幅降低發電成本。由於活性層非常薄，因此還可能實現保證透明性的「發電窗玻璃」。

EnSol公司此次未公開納米粒子的成分。不過，萊斯特大學的賓斯教授在接受《日經電子》採訪時介紹，「納米粒子不是(稱為量子點的)GaAs等半導體粒子，而是金屬粒子，還可將其表面等離子體共振(SPR)效果用於電子釋放」。

最近，利用SPR的太陽能電池的相關論文急劇增多。不過，大多數技術將SPR用於提高發電用太陽光的吸收率，或者擴大波長寬度範圍。此次的技術與以往的不同點在於，納米粒子在產生SPR效果的同時，還可作為電荷供應源。

順便一提，多數情況下，第1代太陽能電池池是指結晶矽類太陽能電池，第2代是指薄膜太陽能電池，第3代多指量子點型太陽能電池。之所以將此次的太陽能電池稱為「第4代」，是因為其定位是量子點型之後的下一代太陽能電池。

EnSol公司與萊斯特大學的分工為，萊斯特大學負責開發並供應納米粒子，EnSol則利用納米粒子製造電池單元。儘管目前只能在真空裝置中製造層疊各種材料的小單元，但在不久的將來，該公司將導入採用玻璃底板製造4cm見方的稍大單元的裝置。EnSol表示，「當前的目標是實現20%以上的轉換效率」。

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