納米粒子使太陽能電池板呈綠色

來自AMOLF，阿姆斯特丹大學(UvA)和荷蘭能源研究中心(ECN)的研究人員已經開發出一種技術，可以創建高效的亮綠色太陽能電池板。集成在硅異質結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，并在寬角度范圍內產生綠色外觀。太陽光譜的其余部分有效地耦合到太陽能電池中。太陽能電池板產生的電流僅減少10%。實現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境和景觀中的重要一步。新設計于2017年8月15日在線發表在《應用物理快報》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量上：如今，商用電池板從太陽光到電的最大轉換效率約為22%。為了達到如此高的效率，硅太陽能電池已經配備了帶有抗反射層的紋理表面，以吸收盡可能多的光。這會產生太陽能電池板的深藍色或黑色外觀。

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，即納米粒子對特定顏色的光產生的共振反向散射。他們在高效的硅異質結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)產生的電流僅減少10%。太陽能板在高達75度的寬角度范圍內顯示為綠色。納米粒子使用軟壓印光刻技術制造，該技術可以輕松擴展到大面積制造。