中国科大构筑新型近红外柔性太阳能电池
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中国科大构筑新型近红外柔性太阳能电池
 

  太阳能的利用是解决当前严峻能源和环境问题的有效途径之一,也是各国科学家研究的热点。在各种能源转化形式中,电能具有使用清洁方便、易于储存及输送等优势,因此光电转换已成为一种主要的太阳能利用方式。太阳能的高效利用可通过吸光范围和转换效率等方面的改善来实现,而目前大多数光伏器件(即太阳能电池)都是针对可见光进行吸收,占据太阳光中52%的近红外光并没有得到高效利用。正因为如此,增强在近红外区域的太阳光吸收和利用,成为一个关键科学问题,对器件类型的设计及机制研究提出了具体要求。

  针对该关键问题,日前中国科大合肥微尺度物质科学国家实验室熊宇杰教授课题组基于地球上含量最高且应用最为广泛的半导体硅材料,采用金属纳米结构的等离激元热电子注入机制,设计了一种可在近红外区域进行光电转换且具有力学柔性的光伏器件。该工作以《Flexible Near-Infrared Photovoltaic Devices Based on Plasmonic Hot-Electron Injection into Silicon Nanowire Arrays》为题,在线发表在国际重要化学期刊《德国应用化学》(Angew. Chem. Int. Ed. DOI: 10.1002/anie.201600279;http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.201600279/abstract),并被选为该期刊的非常重要论文(very important papers)。论文共同第一作者是博士生刘东和杨东。 

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基于等离激元热电子注入效应的近红外柔性太阳能电池

  该工作实现了“自下而上”和“自上而下”两种纳米技术的有效结合,为实现广谱光吸收的复合结构界面设计提供了精准制造基础,并发展了一种简便有效的近红外柔性太阳能电池的制造方法。该研究同时提出了新的界面工程思路,推动了热电子注入机制的应用,将拓展人们对能源转化中电子运动“微观引擎”的控制能力。 

  该研究工作的相关工艺得到了中国科学技术大学微纳研究与制造中心的仪器支持与技术支撑。 

  附论文链接为:

  http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.201600279/full

 
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