新聞詳情
太陽能電池=元器件？新納米技術讓微型電路用上環保能源
http://www.kblhh.cn 2007-10-29 15:32 來源：電源在線
哈佛大學化學教授查爾斯·萊貝爾與同事日前共同研發出一種直徑僅有人類頭發兩萬分之一的太陽能電池。這種新型電池不僅可以作為電子元件用于微型電路，還是首例能夠獨立完成光電轉化的納米級設備。
新型電池是一種具有多層結構的納米線，類似用于有線電視網絡的同軸電纜。但它的直徑只有同軸電纜的10萬分之一，肉眼幾乎不可見，且采用3種具有不同導電性能的光敏硅材料為主材。電池核心是直徑約100納米、覆有硼涂層的長條狀硅晶體，外面包裹兩層分別厚50納米的多晶硅層，其中最外一層硅材料覆有磷涂層。
陽光照射納米線時，帶負電的電子離開硅晶體，形成正極微孔，也稱空穴。電子穿過硅層向外移動，與電子數量相等但極性相反的空穴則向納米線核心移動。當納米線與電路接通時，電子和空穴的移動產生電流，把光能轉化為電能。
查爾斯·萊貝爾表示，新型電池的光電轉化效率較高，一般能達到3％以上，最高時能達到5％。此外，新型電池以硅材料為主材，能夠承受集中光照而不受蝕分解，而且新型電池的制作成本低廉，與其他光電設備相差無幾。
萊貝爾指出，其下一步研究目標之一，就是要想辦法克服新型電池晶體現存缺陷，爭取將該電池的能量轉化效率提高到15％。
新型電池是一種具有多層結構的納米線，類似用于有線電視網絡的同軸電纜。但它的直徑只有同軸電纜的10萬分之一，肉眼幾乎不可見，且采用3種具有不同導電性能的光敏硅材料為主材。電池核心是直徑約100納米、覆有硼涂層的長條狀硅晶體，外面包裹兩層分別厚50納米的多晶硅層，其中最外一層硅材料覆有磷涂層。
陽光照射納米線時，帶負電的電子離開硅晶體，形成正極微孔，也稱空穴。電子穿過硅層向外移動，與電子數量相等但極性相反的空穴則向納米線核心移動。當納米線與電路接通時，電子和空穴的移動產生電流，把光能轉化為電能。
查爾斯·萊貝爾表示，新型電池的光電轉化效率較高，一般能達到3％以上，最高時能達到5％。此外，新型電池以硅材料為主材，能夠承受集中光照而不受蝕分解，而且新型電池的制作成本低廉，與其他光電設備相差無幾。
萊貝爾指出，其下一步研究目標之一，就是要想辦法克服新型電池晶體現存缺陷，爭取將該電池的能量轉化效率提高到15％。
編輯精選
版權所有 工控網 Copyright?2025 Gkong.com, All Rights Reserved
