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日本應(yīng)用物理學(xué)會(huì):東工大硅量子點(diǎn)太陽(yáng)能電池取得新進(jìn)展

發(fā)布時(shí)間:2010-03-16 來(lái)源:技術(shù)在線

新聞事件:
東京工業(yè)大學(xué)教授小長(zhǎng)井誠(chéng)研究小組,大幅提高了利用硅量子點(diǎn)的太陽(yáng)能電池的開(kāi)放電壓(Voc)及I-V特性形狀因子(FF)數(shù)值。2010年3月10日,該消息是在應(yīng)用物理學(xué)會(huì)舉行的2010年春季應(yīng)用物理學(xué)會(huì)學(xué)術(shù)演講會(huì)的會(huì)前新聞發(fā)布會(huì)上宣布的。

量子點(diǎn)的概要及目標(biāo)太陽(yáng)能電池
量子點(diǎn)是指粒徑為10nm左右的半導(dǎo)體顆粒。僅有這種顆粒所在位置會(huì)出現(xiàn)像井眼一樣的帶隙。因可通過(guò)改變粒徑控制帶隙的大小,因此易于形成多接合型太陽(yáng)能電池單元。

單元構(gòu)造
小長(zhǎng)井研究小組一直在研究排列使用硅的量子點(diǎn)形成太陽(yáng)能電池的元件。之所以采用硅是因?yàn)槠渖瞄L(zhǎng)使用等離子CVD量產(chǎn)的制造方法。但此前并未獲得預(yù)期的發(fā)電特性。

此次,小長(zhǎng)井研究小組的產(chǎn)官學(xué)合作研究員黑川康良宣布,通過(guò)向位于硅量子點(diǎn)周圍的非晶SiC層添加氧,以防止SiC的結(jié)晶化等,元件的Voc和FF值分別達(dá)到了518mV和0.51。據(jù)稱,此前的硅量子點(diǎn)太陽(yáng)能電池,澳大利亞新南威爾士大學(xué)(New South Wales University)教授M. Green小組發(fā)布的Voc=492mV為最高值。“我們的目標(biāo)是達(dá)到700~1000mV”(黑川)。

I-V曲線的改進(jìn)
FF值較之前小長(zhǎng)井研究小組的0.25有大幅提高,如果不考慮短路電流Isc僅為0.338mA/cm2這一點(diǎn),I-V曲線呈現(xiàn)的特性與太陽(yáng)能電池的特性接近。“Isc較小估計(jì)是因?yàn)殡娏髀┑搅巳〈该麟姌O的n型結(jié)晶硅層上”(黑川)。

詳細(xì)內(nèi)容將在第57屆應(yīng)用物理學(xué)相關(guān)聯(lián)合演講會(huì)(東海大學(xué)湘南校區(qū),2010年3月17~20日)上介紹(演講序號(hào):18a-B-11)。


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