日前,美國密蘇里科技大學的研究人員表示,將一種氧化鋅制成的“納米矛”釘在太陽能電池表面可擴展其吸收光譜并因此提高太陽能電池的效率。
密蘇里科技大學教授杰伊表示:“氧化鋅能吸收接近超紫外光譜的光線,這能與吸收近紅外線光譜的硅互補;若以上這兩部分光譜都能被利用,就可能實現更高的太陽能電池效率。”杰伊表示,過去在硅晶中添加氧化鋅的嘗試,取得的成效都非常有限,主要是因為這兩種材料的晶格并不協調;而研究人員將氧化鋅的晶格軸心傾斜,就解決了以上問題,并使氧化鋅能與硅精準匹配。
由于氧化鋅與硅晶結合的角度奇特,就像是釘在硅晶表面的“納米矛”那樣,使太陽能電池可吸收波長較長的紫外線,也能吸收波長較短的紅外線。
在制作該種氧化鋅“納米矛”的過程中,研究人員用一種飽和鋅離子堿性溶液浸泡硅晶圓表面。生長出的“納米矛”直徑約100—200納米,長度約1微米;透過一種自動排列程序,這些“納米矛”會以精準的角度在結晶硅表面自行組裝,將與晶格不匹配的可能性降到最低。
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