
光伏產(chǎn)業(yè)的一項(xiàng)技術(shù)挑戰(zhàn)是如何提高太陽能電池的光電轉(zhuǎn)換效率。然而除了光電轉(zhuǎn)換效率外,如果陽光被電池片反射出去,也就意味著一部分陽光將不能到達(dá)太陽能電池表面,也就不利于能量輸出。沒有經(jīng)過處理的玻璃表面會(huì)反射多達(dá)4 %的陽光 - 這部分光是被丟失的,無法轉(zhuǎn)換成電能。
如何減少不必要反射是現(xiàn)代光伏設(shè)計(jì)的一個(gè)重要組成部分。達(dá)到此目的的一個(gè)有效方法就是使用減反射涂層(ARC)降低反射水平,增加太陽能電池組件的能量輸出。
Magnolia Solar首席技術(shù)官Roger Welser博士認(rèn)為:“防反射涂層可以減少平滑的表面造成的眩光、閃爍以及不必要的反射,并能增加太陽能電池和光學(xué)傳感器等光電器件的光功率輸出。”
對(duì)減反涂層(ARC)展開的研究很多,ARC技術(shù)的代表研究機(jī)構(gòu)及研究趨勢(shì)有以下一些:
ARC - 佛羅里達(dá)大學(xué)
佛羅里達(dá)大學(xué)的研究人員已經(jīng)研究了建立在蛾眼結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上的防反射技術(shù)。
在最近幾年,研究機(jī)構(gòu)已經(jīng)開發(fā)了一些革新性的抗反射涂層。其中一個(gè)有趣的例子來自佛羅里達(dá)大學(xué),基于蛾眼結(jié)構(gòu)的防反射技術(shù)。據(jù)佛羅里達(dá)大學(xué)化學(xué)工程系副教授姜鵬博士解釋:蛾的眼睛有一種規(guī)則排列的乳頭結(jié)構(gòu)構(gòu)成的“周期性的亞波長結(jié)構(gòu)”。蛾的眼睛是非常暗的,這不是因?yàn)槎暄壑杏腥魏紊兀且驗(yàn)樗鼈冄劬Φ慕悄そY(jié)構(gòu)。
“我們的技術(shù)可以在各種基材上模仿這些結(jié)構(gòu),造成反射抑制,”姜教授說。
該技術(shù)的開發(fā)是為了克服一些涂在光伏組件硅電池片表面的“傳統(tǒng)”四分之一波長氮化硅或二氧化鈦涂層結(jié)構(gòu)的缺點(diǎn)。姜教授稱,蛾眼構(gòu)造相比傳統(tǒng)的介電涂層表現(xiàn)出“寬帶”防反射。
“蛾眼結(jié)構(gòu),可制作在基材本體上,我們使用自下而上的膠體自組裝制作這些結(jié)構(gòu)。這樣的工藝發(fā)展可以被量產(chǎn)。我們的技術(shù)也適用于各種基材,包括單晶硅和多晶硅,砷化鎵和玻璃,“姜鵬說。
夏普公司去年宣布,他們已經(jīng)開發(fā)出了基于蛾眼原理的顯示器,但姜鵬表示,這些結(jié)構(gòu)技術(shù)目前還沒有被用于光伏的電池中。目前,使用類似的結(jié)構(gòu)制造的電池已經(jīng)問世,并且表現(xiàn)出更高的效率 - 姜鵬正積極探討將該技術(shù)進(jìn)一步商業(yè)化的機(jī)會(huì)。
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