新纳米金字塔结构将太阳能电池发电量提升2.5%

目前，太阳能电池收集效率较低是普遍存在的问题，学术界很多研究学者针对这一问题明确提出多种最合适方案。如耶鲁大学研究团队利用“硅藻”这种材料及其捕光能力来提高有机太阳能电池的切换效率;加州大学伯克利分校的研究团队则使用培育出的细菌作为高效切换光能的材料;而加州理工学院的工程师则是利用纳米光子操作者技术和热电技术开发出有了一种光探测器，以此提高太阳能收集的效率。近日，针对这一问题，上海交通大学太阳能研究所沈文忠教授及其团队也利用纳米技术得出了自己的研究解决方案。研究团队认为：由于地球的角速度和马克斯·沃夫，太阳光对太阳电池器件的入射角在有所不同季节和一天的有所不同时刻都是不一样的，一般随着入射角的减小，反射光损失不会就越相当严重。

所以基于这一思维，研究团队回应通过解决问题角度问题，可以提升太阳电池器件捕捉的光子数量，从而有效地的提高太阳能电池的发电量。同时，研究团队还认为，虽然目前可以使用追光系统解决问题这一问题，但是使用该系统必须代价高昂的成本。故而成本因素也是必须考虑到的。

面对上述两项挑战，研究团队利用仅有溶液法在太阳能电池表面制取出有硅纳米金字塔结构阵列，以此大大巩固太阳能电池减反能力对入射角的依耐性，提升全天候和全年性捕捉太阳光子的能力。值得注意的是，在纳米结构材料的自由选择上，纳米线、纳米孔、纳米锥形都具备良好的长角度减反性能，但这里为什么自由选择纳米金字塔结构呢?研究找到，除了纳米金字塔结构，其他的纳米结构材料都具备较小的比表面积，因此更容易引起相当严重的表面载流子填充损失，从而导电性能会大打折扣，而这种纳米金字塔结构材料在享有良好的光学特性的同时具备较低的载流子填充特性。

此外，目前也不存在纳米金字塔绒面制作方法，但是，现有的方法成本高昂且制作方法简单，有利于在太阳能电池生产线上推展和用于。针对这一问题，在纳米金字塔材料的制作上，研究团队使用自己明确提出的金属辅助碱光刻方法来制取硅纳米金字塔绒面。这是一种仅有溶液制取过程，制作过程非常简单而且成本便宜，并且与现有生产线相容。

据报，研究团队在上海用这种新型太阳能电池展开了实验。结果表明，在发电量上，这种电池比传统太阳能电池最低可减少2.5%。

经过一系列的提高，无论是从技术本身还是生产成本市场需求，这种纳米金字塔绒面电池都是同类电池中替代性，它可以仅有方向性维持良好电池性能，构建了更高的发电量。

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