中科大研发新型太阳能电池

记者3月17日从中科大获悉，该校熊宇杰教授课题组日前研发出一种新型近红外柔性太阳能电池，可以折叠、卷曲、粘贴在曲面上，且在近红外光照下，等离激元效应产生的热电子可以直接注入到硅半导体导带中，将该波段中的光电转换量子效率提高了59%。成果发表在最新一期著名期刊 《德国应用化学》上。

太阳能的利用是解决当前能源和环境问题的有效途径之一，也是各国科学家研究的热点。在各种能源转化形式中，电能具有使用清洁方便、易于储存及输送等优势，因此光电转换已成为一种主要的太阳能利用方式。太阳能的高效利用可通过吸光范围和转换效率等方面的改善来实现，而目前大多数光伏器件（即太阳能电池）都是针对可见光进行吸收，占据太阳光中52%的近红外光并没有得到高效利用。因此，增强在近红外区域的太阳光吸收和利用，成为一个关键科学问题，对光伏器件类型的设计及机制研究提出了更高的要求。

熊宇杰教授课题组基于地球上含量最高且应用最为广泛的半导体硅材料，采用金属纳米结构的等离激元热电子注入机制，设计了一种可在近红外区域进行光电转换且具有力学柔性的光伏器件。在近红外光照下，该波段中的光电转换量子效率提高了59%。传统无机光电器件必须加工成坚硬的板块状物件，限制了其许多日常用途。相比之下，柔性器件重量轻，并且可以折叠、卷曲、粘贴在曲面上（如汽车玻璃、屋顶、衣服等）。为此，他们对商用硅片进行薄化和纳米线刻蚀处理，进而结合银纳米片的等离激元热电子注入效应，制造出具有力学柔性的近红外太阳能电池。

熊宇杰表示，这种新型近红外柔性太阳能电池制造方法简单有效，有望用于发展智能温控型太阳能电池及可穿戴太阳能电池。（桂运安）