纹路底板在聚合太阳能电池上应用取得新进展

爱荷华州立大学与Ames实验室的研究者们开发了一种可以将纹路底板应用于聚合太阳能电池从而提高效率的技术。

A polymer is a large molecule composed of repeating structural units.

研究者表示，他们已经能够开发一种轻薄、均匀并吸光的材料层制作的纹路底板。

实际上，这种材料层即使是在小于百万分之一米的起伏表面上也能保持均匀厚度。

这样一来，聚合太阳能电池就可以通过这些褶皱吸收更多的光线――包括在褶皱之间的反射光。

该电池的轻薄吸光的表层也能够保持良好的导电性。

“我们的技术有效地利用了陷光器机制，”爱荷华州立大学电气与计算机工程的副教授，兼美国能源部Ames实验室助理Sumit Chaudhary这样说。“而且这样的话太阳能电池的效率就可以提高20%。”

测试还显示，与平板电池相比，光谱上近红外区边缘的光线不着提高了近100%。

褶皱的图层使更大的能量转换效率有更高的空间，这是由光捕捉，尤其是波长更长的光子的捕捉效率的提高造成的。

这种制造工艺最近在先进材料网络杂志发表。

这个通过纹路底板提高聚合太阳能电池的想法并不新鲜，Chaudhary先生表示。该科技被广泛应用于传统的硅基太阳能电池上。

但之前使用纹路底板制作聚合太阳能电池的尝试都失败了，因为有一些多出来的步骤在涂层技术上没能实现。

已经有了一些使用空气隔层、或者表面褶皱上方非常薄的材料层、甚至沟壑上较厚的材料层等制造吸光层的尝试。结果由于沟壑与褶皱上的充电损耗或者短路，这些电池都表现很糟。

该研究最初是由爱荷华能源基金，Ames实验室与能源部基础能源科学办公室联合资助的。

爱荷华州立大学实验基金公司已经申请了底板与涂层技术的专利，并准备向太阳能电池制造商销售使用许可。

爱荷华州立大学物理与天文学教授兼Ames实验室科学家Kai-Ming Ho；Ames实验室助理科学家；电气与计算机工程研究生、Ames实验室学生助理Kanwar Singh Nalwa等与Chaudhary先生共同致力于该太阳能电池项目的研发。