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人类一直在思考怎样才能更好地低成本利用太阳能这个问题。为了寻找答案,LSMC实验室的AnnaFontcuberta和她的研究小组正在寻找一种全新的方法制造太阳能电池。AnnaFontcuberta的研究着重于制造半导体结构新方法的工程学方面,主要利用的是纳米技术。 半导体技术的全方位发展,物理性能方面的挖掘,使得半导体与生活息息相关。微波炉、汽车电子、DVD播放机、计算机等等,正在影响并将改变我们的生活。 LSMC的工作主要在纳米线的几何结构方面。这些针状的晶体(纳米线)直径在20到100纳米之间,长度在几个微米的量级。研究的目的是提升这些材料本身的性能,从而加深对材料性质的了解并加以运用,开发出新的制备方法。在所有的应用之中最值得关注的就是纳米线在太阳能电池上的运用。全世界都在热捧绿色能源的大形势下,纳米线太阳能电池具有很好的社会价值以及大规模运用的前景。Fontcuberta教授说:"我们研究的纳米线电池是基于砷化镓的,砷化镓是一种具有非常理想的光电转换性能的半导体材料。" 最早的砷化镓运用是1990年卫星上的太阳能电池,以及后来火星探测机器人上的供电装置。在LMSC,砷和镓原子被重新排列加工,这些原子自组织起来形成线状,这区别于自然环境下交织起来形成层状。这种新颖的三维几何结构比平面结构可以更加好的吸收太阳光,这种吸收效率和硅相似,但是耗费的材料更少。每一个垂直的纳米线都是一个独立的器件并且可以产生电流。结合小尺度的纳米线以及根本上发生变化变化的三维几何结构,与传统的太阳能电池相比极大地降低了每瓦的成本。 |