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太阳能电池的新涂层

时间:2018-10-30编辑: admin 点击率:

  太阳能电池的新涂层

  纳米级的电线、孔隙、凹凸块以及其他纹路都能极大改进太阳能电池、显现器乃至自洁涂料的功能。现在斯坦福大学的研讨人员发明晰一种更简略、廉价的办法,在大的外表上添加这些特征。

  纳米球涂层:运用旋转的杆子来沉积硅纳米球的墨水悬浮液,是一个简略构成纳米纹路不平涂层的办法

  在与光相互作用的设备中,纳米级的结构能带来共同的优势。例如,掩盖有纳米柱的薄膜太阳能电池的功率更高,由于纳米柱能吸收更多的光线,并将其转化为电力。其他纳米级的原料也能为光电设备如显现背光带来类似的优势。

  斯坦福大学的资料科学和工程教授崔屹(Yi Cui)领导了这项新的研讨,他说应战在于将它扩展到大面积区域。许多办法太杂乱并且不能解决这个问题,崔说。能够用光刻刻出准确尺度的纳米级特征,可是它既贵重又困难。简略的技能,例如用旋转涂层法在外表涂上纳米粒子,或许用酸蚀刻出小孔都不太准确。

  崔的团队改进了一种商业上用来制作柔软包装的办法。用缠绕着电线的棒均匀地沉积含有二氧化硅纳米球的液体涂料。通过处理的外表有特别的纳米级结构特性。

  改动纳米粒子的尺度,运用不同直径的电线,之后选用化学处理能进一步改进外表的特性。涂层办法和在塑料、金属及其他资料上打印柔软设备的卷对卷工艺是共同的,它还能用在坚固的外表如玻璃上。

  在《纳米快报》(Nano Letters)上,崔陈述他和他的团队制成了超疏水外表和概念验证的太阳能设备。为了制作太阳能电池,研讨人员把金属和非晶硅沉积到凹凸不平的外表上。结果是,与运用平等数量资料的平坦外表比较,它能多吸收42%的光线。崔期望纳米级的纹路使得用很少的资料制作高效薄膜太阳能电池成为可能;曩昔他曾用光刻法和其他杂乱的制作技能制作过这样的设备。

  这项研讨展现了一种简略但有用的办法,实现在大面积区域内可控地集合纳米球,加州大学伯克利分校的电力工程和计算机科学教授阿里•加维(Ali Javey)说,这可能是一条通往更高效薄膜太阳能电池的路途,而不进步本钱及出产工艺的杂乱性。

  密歇根大学的电力工程和计算机科学教授郭凌杰(L. Jay Guo)正在研制卷对卷式印刷体系,他表明该办法能够用于太阳能电池和显现器。它使用传统的绕线涂层办法,能适用于大面积的根底层。可是,他以为这个每秒能在不平的外表涂0.8厘米的工艺,对实践出产来说可能不够快,除非斯坦福大学的研讨人员加速研讨进步其速度。

  现在崔正展开两方面的作业。他的团队正在调整粒子的巨细以及相互之间的间隔,以断定哪一种特性对太阳能电池最佳。他还在研制一种发光二极管的涂层,期望能使液晶显现器更亮。

  

  

   太阳能电池涂层纳米级

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