太陽能電池的一項新進展，在表面覆蓋微小的錐形結構，可以消除製造缺陷，將效率提高高達 80%。
能源部橡樹嶺國家實驗室的研究員徐軍說，在傳統太陽能電池板中，超過 50% 的陽光產生的電荷由於缺陷而損失。太陽能電池晶體結構形成的不規則性會捕獲電子，並限制陽光向電能的轉化。
這就是為什麼徐軍和他的團隊正在研究奈米錐（長度為百萬分之一米的錐形結構）如何消除缺陷負擔的原因。
關於支援科學新聞報道
如果您喜歡這篇文章，請考慮透過以下方式支援我們屢獲殊榮的新聞報道： 訂閱。透過購買訂閱，您正在幫助確保關於當今塑造我們世界的發現和想法的有影響力的故事的未來。
負極性奈米錐由氧化鋅製成，周圍環繞著吸收陽光的正極性碲化鎘半導體。三維錐形結構充當氧化鋅和碲化鎘之間的連線點，使太陽能電荷更順暢地轉化為電能。
徐軍說，這個想法不是“修復”缺陷，而是讓它們變得無關緊要。藉助奈米錐結構，該團隊能夠增加整體電荷，從而克服缺陷的弊端。
他說：“如果[製造商]製造了一個無法解決的缺陷，我們會讓這個缺陷變得不那麼重要。你需要提高效率……你需要能夠提高傳輸的變化。使用奈米錐結構，你可以做到這一點。”
在小規模層面上，效率的提高相對較小——使用奈米錐的電池板的效率提高到 3.2%，而沒有奈米錐的電池板的效率為 1.8%。但徐軍認為，這將會在更大規模上有所回報。
他說：“我們的效率在發電方面處於中等水平，但兩個平臺之間的差異是巨大的，”他指的是有奈米錐和沒有奈米錐的模型。在現實世界中，即使是小得多的百分比增長，對於太陽能來說也將是一項重要的成就。
他說：“如果我們能夠減少有缺陷的材料，並且能夠將效率提高約 15% 或 10%，那將是一個巨大的成功。”
徐軍還說，氧化鋅和碲化鎘是製造奈米錐的相對便宜的材料，如果應用於矽（太陽能電池板最常用的材料），則有可能降低商業太陽能電池板的成本。
該研究將發表在電氣和電子工程師協會的《IEEE 會刊》上。
經環境與能源出版有限責任公司許可，轉載自氣候新聞專線。www.eenews.net, 202-628-6500