为什么太阳能电池失去效力

像笔记本电脑显示器和太阳能计算器这样的商业产品是由一种光敏材料制成的,但这种材料有一个特殊的问题:当暴露在强光下时,它会形成缺陷,使太阳能电池的效率降低10%到15%。

自20世纪70年代以来,科学家们一直在思考这个缺陷,因为氢化非晶硅(a-Si:H)这种材料在太阳能发电方面有着重要的应用。一项新研究发表在本期杂志上应用物理快报,然而,表明俄亥俄大学科学家们可能已经找到了问题的根源。

当这个光伏材料暴露在强烈的光线,氢原子进入新的安排一些硅原子成为连着两个硅和两个氢原子,创建一个结构称为硅二氢化物,或SiH2, David Drabold说总统研究学者和俄亥俄大学的物理学和天文学教授,他与研究生Tesfaye Abtew和犹他大学杰出物理学教授P. C. Taylor共同撰写了这篇论文。

Drabold解释说,这一过程类似于光线照射到胶片上的过程。光线促使银原子团簇在表面聚集并形成图像。然而,在光伏材料的情况下,光使氢原子移动,这就产生了不良的缺陷。

Drabold和Abtew在用量子力学计算机模拟材料中的原子对光的反应后得出了这个结论。这项工作是基于泰勒和他的团队的模拟和实验结果。

“这不是致命的影响,但确实会降低性能。如果这个问题能得到一些改善就太好了,”受国家科学基金会资助的德拉博尔德说。欧洲杯线上买球

他补充说,科学家们目前正在设计进一步的模型,以解释氢运动和SiH2的产生如何对太阳能电池造成破坏,并开始了解其途径。

Drabold说,尽管a-SiH并不是太阳能产业唯一感兴趣的光伏材料,但解决这一缺陷可能会改善这类重要的太阳能电池。

“如果你能弄清楚发生了什么,至少你对如何解决它有了一些合理的指导,比如添加一些杂质来阻止它,”他说。

虽然a-Si:H材料广泛用于平板电脑显示器和计算器等消费产品,但也有潜力用于大规模能源生产。欧洲杯足球竞彩他指出,它们几乎与传统发电一样高效,尤其是在阳光充足的地区,而且它们不会产生温室气体。

http://www.ohiou.edu/

告诉我们你的想法

你有评论,更新或任何你想添加到这个新闻故事吗?

离开你的反馈
提交