韩国研发低照度高效光伏电池

2018-06-04 10:39:06 来源： 浏览次数：0

近日，韩国材料研究所的能源融合材料研究中心林东灿（音译）博士研究团队，联合蔚山大学赵新郁（音译）博士、延世大学李东日（音译）教授、高等光技术研究所李昌烈（音译）博士，利用量子粒子群开发出了一种高效光伏电池技术，可在阴雨天或室内较弱的光源下正常运行。

据了解，该技术具有半透光特性，适用于光伏建筑—体化(BIPV)，以及室内传感器驱动等领域。

通常来说，在光量较少、光入射角或曲面变化的情况下，光伏电池的效率都会下降。而事实上，光伏电池应用于智能工厂或家庭卧室等室内空间时，光伏电池通常并未面对光源，或者安装于不平坦的空间（光量及入射角的差异也会使光吸收效率下降）。因此，为了应用于实际生活，就必须解决上述一类问题。

为此，该研究团队在有机光伏电池的内部混合了金色量子粒子群，其原子个数有所调整，从而制作出柔软、透光度高的有机光伏电池。基础光吸收层上不能吸收的剩余光，金色量子粒子群却可以吸收，根据能量转移的原理，从而提高了光吸收层的光吸收能力。值得一提的是，量子粒子群几乎不会受到低照度和低广度的光吸收环境变化影响，同时具有较高的量子效率，因此可以有效地补偿基础光吸收层的吸收性能。

鉴于光伏电池的大容量发电应用主要集中在BIPV和室内物联网的传感器驱动电源，相关的研究也在积极开展，此次开发的技术有助于拓宽光伏电池的应用领域，不过，现有的光伏电池在阴雨天，日出或日落，以及室内等光量较少的环境中就会出现电压下降的问题，很难正常启动，特别是光伏电池的透光度越高，电压就会显著下降，不利于BIPV的使用。

此次研究采用了量子粒子群，在低照度环境下，改善了电压低下的问题。在柔软光伏电池的研究过程中，此前忽视的曲面变化问题得以重视，也预示了全新的研究方向。

材料研究所灿林东主任研究员表示，该技术一旦得到商用化，传统的功能型光伏电池也可利用室内的低光量人工光源，应用于室内环境和移动电子仪器电源，将有助于第四次工业革命的发展。

此次研究成果已经刊登于纳米材料和能源领域的全球学术期刊《Nano Energy》，目前，研究团队还在进行物联网传感器驱动上的后续应用研究。