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太阳能电池反射的阳光作为未运用的能源而失去了。红珠凤蝶的翅膀是由纳米结构（纳米孔）构成，这些纳米结构能够辅佐吸收比润滑名义更宽的光谱。卡尔斯鲁厄理工学院（KIT）的研讨人员往常曾经胜利地将这些纳米结构转移到太阳能电池上，从而将其光吸收率进步了200％。科学家们在“Science Advances”发表了他们的研讨成果。
红珠凤蝶的翅膀的纳米结构能够转移到太阳能电池上，并将其吸收率进步达200％。 （图片：Radwanul H. Siddique，KIT/加利福尼亚理工学院） “我们研讨的蝴蝶十分黑。这意味着它能够圆满吸收阳光，以完成最佳的热量管理。比蝴蝶自身名义更令人入迷的是蝴蝶翅膀的机制有助于抵达高度吸收率。KIT微结构技术研讨所（IMT）的Hendrik Hlscher博士表示，将这些结构转移到光伏（PV）系统的优化潜力被发现远高于预期。 HendrikHlscher和Radwanul H. Siddique（前身是KIT，往常的Caltech）团队的科学家们在薄膜太阳能电池的硅吸收层中再现了蝴蝶的纳米结构。随后对光吸收率的剖析产生了有希望的结果：与润滑名义相比，垂直入射光的吸收率增加了97％，并且改动入射角度，其吸收率持续上升，直到以50度的入射角入射时吸收率到207％。 “这在欧洲气候的阳光映照条件下特别有意义。通常状况下，我们的散射光简直不会落在太阳能电池的垂直角上，“Hendrik Hlscher说到。 但是，IMT的Guillaume Gomard表示，这并不意味着整个光伏系统的效率经过这一相同的要素而得到同样的进步。“其他组件也发挥着一定的作用。因而，200％被以为是进步效率的理论极限。” 在将纳米结构转移到太阳能电池之前，研讨人员经过扫描电子显微镜肯定了蝴蝶翅膀上的纳米孔的直径和排布。然后，他们在计算机模仿中剖析了各种孔图案的光吸收率。他们发现，关于周期性排列的单尺寸纳米孔，不同直径的无序孔（如黑蝶中发现的那些孔）在不同入射角度下在整个光谱上产生了最稳定的吸收率。因而，研讨人员在薄膜光伏吸收器中引入了无序的定位孔，直径从133纳米到343纳米不等。 科学家们证明，经过去除资料能够大大进步光输出。在这个项目中，他们运用氢化非晶硅。据研讨人员们引见，任何类型的薄膜光伏技术都能够用这样的纳米结构来改善，也能够在工业上得到改善。 最近，德国卡尔斯鲁厄理工学院的研讨人员从红珠凤蝶翅膀上纳米结构的“孔”中吸取灵感，胜利地将这些纳米结构转移应用于太阳能电池，进步太阳能电池的光线吸收率达200%。这种纳米孔比起润滑的名义，吸收的光谱范围要宽得多。原文链接： https://www.nanowerk.com/nanotechnology-news/newsid=48634.php 来源：实验帮 背景 作为新能源的代表，太阳能具有清洁、环境友好、可再生、易获取、低成本等优势。太阳能电池是人类应用太阳能的一个典型产品，传统的太阳能电池大多数采用晶体硅作为资料。
(图片来源于:维基百科) 但是，相关于传统的晶体硅太阳能电池，薄膜光伏模块是一个经济上颇具吸收力的替代品，由于它的光线吸收层可薄至1/1000，因而资料耗费大大降低。
(图片来源于:维基百科) 但是，这些薄层的光线吸收率要低于那些晶体硅太阳能电池。所以，他们在那些需求能量较少的系统中运用，例如袖珍计算器和手表。关于更大范围的应用例如屋顶上光伏系统来说，改善光线吸收率将使得薄膜太阳能电池变得更具吸收力。 参考资料 【1】https://www.kit.edu/kit/english/pi_2017_153_butterfly-wing-inspires-photovoltaics-light-absorption-can-be-enhanced-by-up-to-200-percent.php 【2】Radwanul H. Siddique, Yidenekachew J. Donie,Guillaume Gomard,Sisir Yalamanchili, Tsvetelina Merdzhanova,UliLemmer, Hendrik Hlscher.Bioinspired phase-separated disordered nanostructures for thin photovoltaic absorbers.Science Advances,2017; 3 (10): e1700232 DOI: 10.1126/sciadv.1700232 来源：智物创新 编辑微信：PVroom1（免费发布招聘求职信息） 编辑微信：PVroom2（置办光伏产品） |
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