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太阳能电池板的突破有望利用新的量子材料实现创纪录的效率

2024-04-11 16:13:34  来源:激光网    

科学家发现了一种新材料,可以从根本上提高下一代太阳能电池板的效率。

美国里哈伊大学的团队开发出一种材料,其吸收效率能够达到传统硅基太阳能电池理论效率极限的190% 。

里哈伊大学物理学教授 Chinedu Ekuma 表示:“这项工作代表了我们对可持续能源解决方案的理解和开发的重大飞跃,突出了可以在不久的将来重新定义太阳能效率和可及性的创新方法。”

该材料的测试表明,它在吸收红外光和电磁波谱的可见光区域时表现特别出色。

该材料的外量子效率 (EQE) 达到 190%,这是测量太阳能电池效率的重要方法。EQE 率表示从阳光中吸收的每个光子产生一个电子。新材料可以从一个光子收集多个电子,从而实现如此高的 EQE 率。

为了实现这一目标,新材料利用了所谓的“范德华间隙”——层状二维材料之间的原子级小间隙。

Ekuma 教授表示:“其快速响应和增强的效率有力地表明了 Cu 插层 GeSe/SnS 作为量子材料在先进光伏应用中的潜力,为提高太阳能转换效率提供了途径。”

“它是开发下一代高效太阳能电池的有前途的候选者,它将在满足全球能源需求方面发挥至关重要的作用。”

Ekuma教授和他的团队现在计划将这种实验材料转变为可以集成到当前可再生能源系统中的材料。

周三发表在《科学进展》杂志上的一项研究详细介绍了这项研究,“用于光伏应用的原子薄 CuxGeSe/SnS 量子材料中的化学调谐中间带态” 。

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