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不用Si的太阳能电池

发布日期:2017-08-08 来源: 中国太阳能热水器网 查看次数: 678 作者:[db:作者]

核心提示:  °物理新闻与动态°飞向地球核心美国加州理工学院的DavidStevenson教授在最近提出了一项重要的建议,他主张进行一项向地球核心飞行的空间计划,他认为这是一件值得科学家们考虑的空间工程。这个空

  °物理新闻与动态°飞向地球核心美国加州理工学院的DavidStevenson教授在最近提出了一项重要的建议,他主张进行一项向地球核心飞行的空间计划,他认为这是一件值得科学家们考虑的空间工程。这个空间内填充的不是普通的真空,而是坚硬的岩石;同时它的“空间飞船”也不是通常的飞行工具,而是类似于葡萄柚大小的地震波探测器。

  研究工作将按如下的步骤进行:一个带有爆炸装置的探头将沿着地球表面的裂缝向下滑落并发生引爆。

  然后把一个装满熔化铁水的探测器注入裂缝内,由于地球重力的作用,裂缝将以每秒5m的速度向下延伸,直到其封堵为止。这些地球内部的裂缝将会有规则地被更为深层的岩浆所填充,但用高熔化点金属制成的探测器将可通过地震波的变化,将各种信息传输到地面,成为了解地下变化的有力工具。

  Stevenson教授也指出,这项直接探测地球核心的计划目前还不很成熟但却是对科学界的一个大胆的挑战。它所需的经费相当于一次无人驾驶的宇航飞行,但它对科学的回报却要比宇航飞行高得多。Stevenson教授认为,从这项研究中,我们可以接触到一些重要的问题,如在地球深层处的放射性能源、地球核心处各种材料的性质以及长期以来困扰我们的一些热点问题,如夏威夷群岛的起源等。

  (云中客摘自Nature不用Si的太阳能电池Si太阳能电池的基本结构是pn结。能量大于禁带宽度的光子可在pn结中激发出电子一空穴对。在pn结内电场的作用下,电子向n侧迁移,空穴向p侧迁移。结果p侧的电势高于n侧,对外电路而言,光一伏电流将从p端流向n端。在Si光电池中,pn结担当了多种角色:光能吸收、电子一空穴对的产生、内场建立以及传输电流等。为此,对材料的纯度要求特别高,以至于它的造价一直居高不下。

  最近,来自美国加州大学的McFarland等,采用在Ti2半导体基片上镀制金膜的办法,发展了一种全新的光生伏打电池(Nature2003,421:616)。它的核心是Ti2―Au接触层中的肖特基势垒。新电池吸收太阳能的任务由吸附于金膜外面的荧光染料层承担。其中被太阳能激发的高能电子将以弹道方式穿越金膜并越过肖特基势垒,进入n型Ti2半导体的导带。Ti2半导体的另一侧是Ti金属支撑板,它与金膜分别构成外电路的两极。新电池在100mW/cm2的可见光照射下,能够给出600的短路电流。新电池的发光效率目前还很低(<1但实验表明,被染料吸收的光子有10%对产生电流作出了贡献。此外,由于器件是基于多数载流子(电子)其功能对杂质和缺陷不敏感从而造价较低。研究人员相信,通过优化吸光材料等手段,新电池的效率有望提高到现行Si光电池最好的水平。

  (中国科学院理化技术研究所戴闻编译)

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