科學(xué)家一直致力于尋找更好的材料和方法來(lái)制造高性能的太陽(yáng)能電池。美國(guó)科學(xué)家的一項(xiàng)最新研究發(fā)現(xiàn)，在硅太陽(yáng)能電池表面生成一層硅納米顆粒薄膜能夠提升它的能量轉(zhuǎn)化能力，并且減少電池自身的發(fā)熱量，延長(zhǎng)使用壽命。相關(guān)論文將發(fā)表在《應(yīng)用物理快報(bào)》（Applied Physics Letters）上。

    該項(xiàng)研究由美國(guó)伊利諾伊大學(xué)的物理學(xué)家Munir Nayfeh領(lǐng)導(dǎo)，主要針對(duì)的是吸收轉(zhuǎn)化紫外光。對(duì)傳統(tǒng)太陽(yáng)能電池而言，紫外光線要么直接被滲漏出去，要么被硅器件吸收，但轉(zhuǎn)化成的卻是熱能而并非電能，這有可能影響使用壽命。在2004年發(fā)表于《光子技術(shù)快報(bào)》（Photonics Technology Letters）的一項(xiàng)研究中，Nayfeh證實(shí)，紫外光線能夠與尺度合適的納米顆粒有效地結(jié)合，產(chǎn)生電能。

    為了達(dá)到實(shí)際應(yīng)用的效果，Nayfeh和同事進(jìn)行了新的研究。他們首先利用自身開(kāi)發(fā)的一項(xiàng)專(zhuān)利技術(shù)，將體積較大的硅轉(zhuǎn)制成離散的納米級(jí)顆粒，它們會(huì)發(fā)出不同顏色的熒光。而后，研究人員將這些顆粒分散在異丙基酒精中，并抹在太陽(yáng)能電池的表面。當(dāng)酒精蒸發(fā)后，電池表面就會(huì)最終形成一層緊密的納米顆粒薄膜。

    研究人員發(fā)現(xiàn)，如果太陽(yáng)能電池表面覆蓋的是厚度為1納米的藍(lán)色熒光納米粒子薄膜，整個(gè)電池將能夠多轉(zhuǎn)化60%的紫外光線，不過(guò)可見(jiàn)光的轉(zhuǎn)化率提升不到3%。但如果電池表面覆蓋的是厚度為2.85納米的紅色熒光粒子薄膜，那么紫外光線的轉(zhuǎn)化率可增加67%，而可見(jiàn)光的提升也能達(dá)到10%。

    Nayfeh認(rèn)為，太陽(yáng)能電池性能的這種改進(jìn)應(yīng)更多地歸因于電池電壓的提高而不是電流。他說(shuō)，“我們的研究結(jié)論表明了薄膜內(nèi)電荷傳輸和納米粒子界面修正的重要性�！�

    Nayfeh表示，新的涂層工藝很容易并入目前太陽(yáng)能電池的制造過(guò)程，而成本并不會(huì)有額外的增加。（科學(xué)網(wǎng) 任霄鵬/編譯）