來自AMOLF，阿姆斯特丹大學(xué)(UvA)和荷蘭能源研究中心(ECN)的研究人員已經(jīng)開發(fā)出一種技術(shù)，可以創(chuàng)建高效的亮綠色太陽能電池板。集成在硅異質(zhì)結(jié)太陽能電池的前模塊玻璃中的硅納米顆粒陣列會散射太陽光譜的窄帶，并在寬角度范圍內(nèi)產(chǎn)生綠色外觀。太陽光譜的其余部分有效地耦合到太陽能電池中。太陽能電池板產(chǎn)生的電流僅減少10%。實現(xiàn)高效的彩色太陽能電池板是將太陽能電池板集成到建筑環(huán)境和景觀中的重要一步。新設(shè)計于2017年8月15日在線發(fā)表在《應(yīng)用物理快報》上。

光伏研究主要集中在最大程度地提高從太陽能電池板獲得的電產(chǎn)量上：如今，商用電池板從太陽光到電的最大轉(zhuǎn)換效率約為22%。為了達(dá)到如此高的效率，硅太陽能電池已經(jīng)配備了帶有抗反射層的紋理表面，以吸收盡可能多的光。這會產(chǎn)生太陽能電池板的深藍(lán)色或黑色外觀。

綠色太陽能電池板

為了制作彩色的太陽能電池板，研究人員使用了米氏散射效應(yīng)，即納米粒子對特定顏色的光產(chǎn)生的共振反向散射。他們在高效的硅異質(zhì)結(jié)太陽能電池的頂部模塊蓋玻片中集成了直徑為100 nm的硅納米圓柱體的密集陣列。由于光散射效應(yīng)的共振特性，僅光譜的綠色部分被反射;其他顏色完全耦合到太陽能電池中。迷你太陽能電池板(0.7 x 0.7 cm 2)產(chǎn)生的電流僅減少10%。太陽能板在高達(dá)75度的寬角度范圍內(nèi)顯示為綠色。納米粒子使用軟壓印光刻技術(shù)制造，該技術(shù)可以輕松擴(kuò)展到大面積制造。