20070830 -- 3D結構的太陽能電池

作者:Tzu-Ming Lu
2007/04/23


Georgia Tech 的科學家製造出3D結構的太陽能電池，更輕，更小，具有更高的量子效率。

傳統的太陽能電池多為平面結構。照射於電池上的光子有一部分直接被反射，而進入的光子也不會百分之百被吸收，能量利用效率受限。若將可吸收光子的材料加厚，的確可增加光子被吸收的比率。但由於材料變厚，在材料被激發的電子電洞對必須移動較遠的距離才能到達電極，在中途就結合的機率增大，因此量子效率降低。

Georgia Tech的研究人員Jud Ready等人，以矽晶圓作為基板，在特定位置上鍍上一層鐵，再以鐵為催化劑，在其上成長奈米碳管，最後再用分子束磊晶(MBE)成長真正用來吸收光子的半導體。整個立體結構看起來就像是都市裡林立的高樓。

當光線照射在這個元件上時，許多光子會被困在“高樓”之間，最終被主要材料吸收，因此大幅提升光子吸收的效率。同時，因為不需特別將結構加厚以吸收光子，量子效率也隨之提高。

由於其輕薄短小高效率的特性，這項發明可望應用在太空梭的動力來源。研究人員的下一步，將是找出最佳的吸光材料，以及將“高樓”的尺寸最佳化

新聞來源：

sciscape

取材自：

ScienceDaily: 3D Solar Cells Boost Efficiency While Reducing Size, Weight