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東京大學研制出新型太陽能電池單元模塊

鉅大LARGE  |  點擊量:571次  |  2021年09月15日  

東京大學全球首次試制的是配備4個量子點型太陽能電池單元的模塊。采用將12cm見方的聚光鏡聚集的太陽光傳遞到5.5mm見方的各單元中的構造。行政院原子能委員會核能研究所在105倍聚光狀態下,測量到的模塊轉換效率為15.3%。此前美國CyriumTechnologies公司采用量子點的單元已經實現了實用化。不過那是為了新增化合物多接合型太陽能電池單元的電流量而插入的單元,量子點只發揮輔助用途。當時利用了改變量子點直徑控制吸收波長的量子尺寸效應。


而東京大學成果的特點是利用了通過使量子點間進行電子耦合而出現的中間帶。在價帶和導帶之間形成中間帶,使之成為電子的新激發路徑,從而新增發電量。此次在GaAs母材中形成了5層InAs量子點,確認可以作為中間帶發揮用途。該材料系的單元轉換效率的理論極限值高達50%左右。


不過,無論理論極限值有多高,此次的模塊轉換效率也只不過才達到與普通的結晶硅型太陽能電池模塊相同的水平。對此,岡田自信地表示,存在的問題已經明確,能在短時間內實現超過結晶硅型的成果。目前正為下一次測量試制新的單元。



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