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小木虫论坛-学术科研互动平台 » 材料区 » 功能材料 » 光学材料 » 【交流】关于利用微纳结构增强太阳能电池吸收效率
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ylkitty

金虫 (正式写手)

[交流] 【交流】关于利用微纳结构增强太阳能电池吸收效率 已有10人参与

最近读了一些太阳能电池方面的文章，发现薄膜太阳能电池是目前研究的重点。因为有源吸收材料变薄，在一定程度上减小了吸收效率，为此人们提出了多种利用微纳结构的方法来增强薄膜太阳能电池的吸收效率。我有几个问题不是特别懂，特来此发帖，希望大家跟我交流交流。我的问题如下：

1. 众所周知，周期性纳米结构（包括介质光子晶体和金属纳米颗粒等）往往比非周期性纳米结构具有更强的散射、衍射、反射等光学特性，因此，如果将周期性纳米结构做到太阳能电池里，必然会有明显的吸收增强效果。可是从目前的工艺制作条件来看，制作周期性纳米结构需要使用电子束光刻，而这是非常非常贵的工艺步骤，必然会大幅度提高太阳能电池的成本。那么我想问一下，用周期性纳米结构提高薄膜太阳能电池的方法有前景吗？值得去研究吗？

2. 最近也看到很多理论上分析超薄（吸收层仅几百纳米厚）太阳能电池的文章。如果跟同样厚度的太阳能电池相比，加了周期性纳米结构肯定比不加任何纳米结构的太阳能电池具有更高的吸收效率。但是因为吸收层实在太薄了，即使引入了周期性纳米结构，其绝对吸收效率也不会太高（文章中都很少提到绝对吸收效率）。我想问一下，这种超薄太阳能电池有研究价值吗？请大家给出comments。

3. 降低成本，提高效率是开发太阳能电池的重点，除此之外，关于太阳能电池器件本身，还有哪些困难亟待解决？

希望大家来此交流，谢谢先！
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1楼 2010-06-10 14:51:41
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GrasaVampiro

专家顾问 (职业作家)

微信XGBerlin

优秀版主
★ ★ ★ ★
小木虫(金币+0.5):给个红包，谢谢回帖交流
小木虫:)(金币+3):3q 2010-06-12 00:36:17
其一，我想听听，“如果将周期性纳米结构做到太阳能电池里，必然会有明显的吸收增强效果。”原因何在
其二，谁说 制作周期性纳米结构需要使用电子束光刻？EBL的用途你应该搞清楚再说，做周期性纳米结构方法很多，一个实习生一天做个几升SiO2 NP不是问题，成本也不太高，spin coating或者vertical control drying之后也能得到周期性纳米结构
其三，周期性纳米结构的性质你明白吗？
你的想法姑且不论成本，太过泛泛
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从此不问江湖事
5楼2010-06-10 20:34:34
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沙漠不寂寞

木虫 (正式写手)
★ ★
小木虫(金币+0.5):给个红包，谢谢回帖交流
小木虫:)(金币+1):3q 2010-06-12 00:35:49
必须承认，成本问题是个大问题，不过对于很多搞科研发文章的人来说，很多人在乎的只是理论上能够提高效率多少，根本没有关心成本这个问题。

所以，如果只想发文章，成本问题或者工艺问题，暂时忽略吧。
赞一下(2人) 回复此楼
2楼2010-06-10 17:08:17
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ddx-k

荣誉版主 (著名写手)

骑士II
★ ★ ★
小木虫(金币+0.5):给个红包，谢谢回帖交流
小木虫:)(金币+2):3q 2010-06-12 00:36:02
1和2：作为研究者你研究就行了，你得到了结果，自然有搞工艺的能低成本实现，比如前期c纳米管可以增加电池光吸收，立马现在就有企业做出来该设备。

如果你是搞工艺的那么不用考虑那么前沿就想这怎么把已知道的结果来低成本实现就是了。

3.这就是问题
赞一下(2人) 回复此楼
3楼2010-06-10 19:09:29
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ylkitty

金虫 (正式写手)
引用回帖:
Originally posted by ddx-k at 2010-06-10 19:09:29:
1和2：作为研究者你研究就行了，你得到了结果，自然有搞工艺的能低成本实现，比如前期c纳米管可以增加电池光吸收，立马现在就有企业做出来该设备。

如果你是搞工艺的那么不用考虑那么前沿就想这怎么把已知道的 ...

我跟很多老师交流一下，他们都觉得做周期性纳米结构不是很好的办法，因为成本太高。我跟他们说了和你基本相同的观点，他们仍然不觉得做周期性纳米结构提高太阳能电池有前景。我无法说服他们，所以自己很困惑。
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4楼2010-06-10 20:24:02
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