纳米线技术使光伏电池吸收光波长范围增大

纳米线技术使光伏电池吸收光波长范围增大

光伏发电科研人员都想尽可能地利用更宽波长范围的太阳光以获取最大转

换效率。但是，他们仅仅利用了一小部分的太阳能，浪费了时间和金钱。因此，他们将氮化铟镓看作是未来组成光伏系统的宝贵材料。

科研人员通过改变铟的浓度来调整其响应，使其可以在更宽的波长范围内吸

收太阳能。

通过对系统作更多的设计变化，其可以吸收更多的太阳光谱，从而提高太阳

能电池的效率。但是现在光伏行业所常用的硅材料，在该波长范围内是受限的，不能吸收该波长范围的太阳光。

有一个问题：氮化铟镓是三族氮材料系的一部分，主要生长在氮化镓薄膜上。由于氮化镓原子层和氮化铟镓原子层有不同的晶格间距，位错导致了结构应变，限制了层的厚度和所能添加的铟的百分比含量。

因此，增加铟的百分比含量可以拓宽可以吸收的太阳光谱范围，但是却降低

了材料容忍应变的能力。

圣地亚国家实验室的研究人员Jonathan Wierer Jr.和George Wang 在《纳米技术》杂志中称，如果铟混合物生长在纳米线方阵中，而不是平整的表面上，那

么纳米线的小的表面积可以使铟壳层沿着每根线部分松弛，从而释放应变。

这种松弛作用启发科研人员制造出一种铟含量为33%左右的纳米线太阳能电池。这比任何已报道过的三族氮太阳能电池的铟含量都要高。

最初的做法是将吸收基能从2.4eV 降低到2.1eV，这也是迄今为止三族氮太

阳能电池中最低的，由此扩大了可以进行光电转换的波长范围。

该电池的光电转换效率很低，只有0.3%，而目前的商业化电池效率一般都在15%左右。但是，目前的结果只是发生在还未完善的纳米线阵列模板上，完善