混合不匹配成分可改善太阳能电池的效率

来自密歇根大学以及爱尔兰廷德尔国家研究院的研究人员已经发现一种可极大的促进太阳能电池转化效率的新材料。

这个由密歇根大学Rachel Goldman领导的研发团队目前正在研发一种称为高度失配合金的特种材料，可极大的促进太阳能电池的转化效率。他们表示，这种材料与传统的太阳能电池不同，能够完全捕获太阳光。

传统的太阳能电池通过吸收太阳的辐射能来转化为电力。然而，太阳光具有不同的波长，不同波长的太阳光具有不同的能量强度，但是目前的太阳能电池只能吸收部分波长的太阳光。

太阳能电池只能吸收可见波长的太阳光能量，这些可见光拥有43％的太阳辐射能。但是，太阳光中的红外线部分拥有大约52％的太阳能，太阳能电池确不能吸收。

最高效的太阳能电池是由可吸收大部分太阳光光谱的多种材料制成，全世界的太阳能电池开发商正在寻求研发一种可吸收太阳红外光线的太阳能电池。

这个研发团队对使用高度失配合金研发太阳能电池非常感兴趣，这是因为这种材料的某些成分在太阳光照射下，其电和光学性能会发生显著改变。

在他们的实验中，研究人员使用一种高度失配的合金氮砷化镓样品来吸收太阳红外辐射。

从实验室中获得失配合金所面临的一个最大问题是，材料不能自然与赋予特殊性能的成分混合。然而，研究人员通过使用分子束外延，来气化失配成分的纯样品，并把其融入到一个真空环境中，使得氮与其他的成分混合。

如果研究人员能够控制这些分子束的形成，他们就能够生产可高效的把光和热转化为电力的材料，Goldman女士表示。

如果将来的太阳能电池能够捕获来自太阳直接的能源以及地面和建筑物周围重新辐射的间接能源，那么其转化效率将可能得到极大的改进。

“通过利用更高效的热电，将使得通过利用来自电厂以及汽车发动机产生的废热产生电力的可行性更大”，Goldman女士表示。

该团队的研究获得爱尔兰科学基金会(国家科学基金会)以及太阳能和热能转化中心的注资，后者是受到美国能源部资助的一个能源前沿研究中心。