V 型太陽能電池能產生更好的效率

V-shaped solar cells could lead to better efficiency
http://www.physorg.com/news117290444.html

December 19, 2007
By Miranda Marquit

當太陽能電池持續在再生能源中變得更加重要的同時，可負擔的太陽能電池製造技術將有所需求。Peumans，史丹佛大學科學家，及其同事 Seung-Bum Rim, Shanbin Zhao, Shawn R. Scully 與 Michael D. McGehee，描述這樣一種技術，能增進太陽能電池的效率：V 型太陽能電池。他們的發現發表在Applied Physics Letters 上。

Peumans 解釋，他們使用有機太陽能電池來發展他們的技術。有機太陽能電池有一層活性層，由染料、聚合物這類分子構成。它們成本低廉且具有彈性。然而，Peumans 指出，"有機太陽能電池通常效率較低。"

有機太陽能電池的一種典型設計，是由一種光吸收材質薄膜層，敷在某類基質（substrates）上構成。這個史丹佛團隊發現，若他們採用一種傳統設計的太陽能電池，並將它折彎形成 V 型，就有可能顯著增加電池的效率。"這是光的管理學，" Peumans 說。 "這是種相當簡單的解決方案。"

Peumans 接著解釋，大部分的有機太陽能電池是以平面基質構成。"當光撞及到它，只發生一次反彈 -- 光被吸收的機會只有一次。" 他繼續說，V 型能創造一種環境，讓光線可以到處彈來彈去。 "每當光線反彈，它就有機會被吸收到太陽能電池中。"

有機太陽能電池主要被定義成："一層有機材料的薄膜，夾在二電極之間，" Peumans 解釋。這就是讓它們之所以如此成本低廉且擁有彈性的緣故。在大多數情況下，因為它們的低效率，所以大規模的能源產生未曾被實際考慮過。然而，史丹佛所開發的技術，有潛力改變這種現況。"我們能將效率增加 52%，" 他說。"同樣的電池能產生更多電力。" 他還解釋這種技術能應用到其他薄膜太陽能細胞上。他說他們目前已在評估其他薄膜太陽能電池效率改善的潛力。

Peumans 表示目前已有一家公司採用此技術生產，而且他們也完成其方法的成本分析，雖然每家公司的數字會有所不同，不過這些數字均指出你能以較低的每瓦特安裝成本生產太陽能模組。

雖然有機材料仍有許多發展空間，不過 V 型太陽能電池的構想已能整合到現有的薄膜太陽能電池中，產生更有效率的太陽能電池。

※ 或許能考慮其他奈米幾何形狀吧。

＊ An effective light trapping configuration for thin-film solar cells
http://link.aip.org/link/?APPLAB/91/243501/1

Seung-Bum Rim, Shanbin Zhao, Shawn R. Scully, and
Michael D. McGehee, Peter Peumans
Appl. Phys. Lett. 91, 243501 (2007) (3 pages)
Published 10 December 2007
DOI: 10.1063/1.2789677

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