下一代太阳能电池:利用基于镧系元素的发光层增强空间能量

最近推出了一项开创性的研究,有望在空间应用的光伏 (PV) 技术方面取得重大进展。首席研究员 Sandra Correia 博士(阿威罗大学和电信学院)和 Rute Ferreira 教授(阿威罗大学和 CICECO _ 阿威罗材料研究所)以及 Lianshe Fu 博士和 Paulo André 教授(里斯本大学 […]

来源:科学特色系列

最近有一项开创性的研究,有望在空间应用的光伏 (PV) 技术方面取得重大进展。首席研究员 Sandra Correia 博士(阿威罗大学和电信学院)和 Rute Ferreira 教授(阿威罗大学和 CICECO _ 阿威罗材料研究所)以及 Lianshe Fu 博士和 Paulo André 教授(里斯本大学和电信学院)开发了一种具有增强效率的硅基 PV 电池原型,用于使用镧系元素降频层 (DSL) 为航天器供电。这项研究发表在著名期刊《光学材料:X》上,提出了一种复杂而实用的方法来利用太空中的更多太阳能,这对于长期任务至关重要。

多结太阳能电池因其高功率转换效率而长期以来一直是空间应用的标准;然而,它们复杂的制造工艺和高昂的成本推动了对更具成本效益的替代品的需求,比如硅基光伏电池。Sandra Correia 博士解释说:“太阳能转换的限制之一是太阳光谱与所使用的光伏技术的吸收不匹配。” 研究团队的工作重点是通过将镧系元素掺杂的混合材料集成为 DSL 来缩小效率差距。这些层旨在将太空中更普遍的紫外线转换为硅电池可以更有效地转换成电能的波长。

Rute Ferreira 教授强调了他们的研究结果的影响:“在沉积 DSL 之前和之后对光伏电池进行的电气测量证实了涂层对设备性能的积极影响。” 这种增强是在不改变现有电池设计的情况下实现的,从而提供了一种可扩展的解决方案,无需大量重新设计或投资即可升级众多卫星系统。

期刊参考

21 https://doi.org/10.1016/j.omx.2023.100280

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