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在大多数情况下,研究人员都是集中增加塑料光伏材料本身的效率。最近的进展很有希望:加州大学洛杉矶分校(UCLA)的研究小组发布一种系统,具有10.6%的效率。这就是接近10%至15%的水平,被视为瞄准商用的开发。
图2 金钟福(JongBokKim)属于研究小组,他发现,微观褶皱可显著提高太阳能电池的功率。来源:加州大学
鲁越临说,这种褶皱方法有望提高这些数字。因为这种技术适应大多数塑料光伏材料类型,应该会全面提升效率。
“这是一个非常简单的工艺,你可以用任何材料,”她说。“我们已经用其他聚合物进行了测试,效果很好。”
金钟福是化学和生物工程博士后研究员,也是论文的首席作者,他解释说,《自然•光子学》论文描述,电池板表面的褶皱会引导光波,穿过材料,方式上很像河槽疏导水流穿过农田。研究人员使光线弯曲,穿过材料,基本上可以捕捉光线,使进入光伏材料内部,停留一段较长的时间,从而更多地吸光和发电。
图3 细纹向褶皱的结构演变。来源:普林斯顿大学
“我预计,这会增加光电流,因为褶皱的表面很类似叶子的形态,叶子这种自然系统具有很高的捕光效率,”金钟福说,他是化学和生物工程博士后研究员。“然而,当我真正在褶皱表面制成太阳能电池时,它的效果比我预期的更好。”
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