奈米線技術突破,太陽能模組效率可提高 50%

作者 | 發布日期 2016 年 05 月 01 日 12:00 | 分類 太陽能 , 奈米 , 能源科技 follow us in feedly

瑞典新創公司 Sol Voltaics 發表了太陽能奈米線的技術進展。透過在薄膜內改善砷化鎵(GaAs)奈米線排列的技術,成功提高太陽能電池的發電轉換效率;太陽能模組的轉換效率可望比目前提高 50%,達到 27% 的水準。



相較於現行主流電池表面的金字塔型結構,奈米線電池的表面結構為細長的陣列,吸光表面較大,且可吸收更多角度、更廣波長的入射光。為解決奈米線的高深寬比與材料特性使其難以校準的問題,Sol Voltaics 藉著在標準尺寸晶圓上以釐米級控制奈米線的校準和定向方式,讓奈米線技術往商業化邁進了一大步。

2015 年,Fraunhofer-ISE 認證 Sol Voltaics 的磊晶生長砷化鎵奈米線太陽能電池達到 15.3% 轉換效率的世界紀錄;18 個月後追蹤測試,證實電池轉換效率衰退的現象很少或幾乎沒有,進一步確認奈米線技術的可靠性。

EnergyTrend 分析師林建翰解釋,奈米線技術因其結構特性,電池會因量子尺寸效應而改變能隙(energy gap),使所能吸收的光譜偏向紅光或藍光,影響發電量。此外,奈米線電池在發電過程當中,也可能因為奈米級的物理現象而使電池的轉換效率衰退,能否保護奈米線構造將成為維持轉換效率的一大關鍵。

Sol Voltaics 執行長 Erik Smith 對於公司的成果感到振奮,認為砷化鎵奈米線已準備好邁入產業界。他表示:「透過將奈米線在薄膜內進行校準,我們已經邁出朝向商業規模化製造太陽能奈米線薄膜最大的一步。這將使太陽能板製造商能大幅提高其產品發電的能力。」雖然奈米線技術仍有部分障礙需要克服,但 Smith 仍對技術發展抱持信心。

Sol Voltaics 致力於透過奈米材料改善太陽能的吸光、發電以及儲能效率,旗下最知名的關鍵專利技術為三五族(III-V)Aerotaxy 奈米線太陽能電池薄膜製程與生產平台。Sol Voltaics 的奈米線太陽能電池技術可在一定的成本條件下大幅改善太陽能模組的發電效益,至今已有多個世代的技術問世。

(首圖來源:Sol Voltaics) 

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