漏斗效应将使太阳能电池的效率达到60%

日前，互联网上都在热议一个书本大小的太阳能电池通过高效率的转换就可以为整个房子供电这一新技术。

这项新的太阳能电池研究来自埃克塞特大学(University of Exeter)，研究人员将这一突破描述为“漏斗”效应。

这个想法类似于将液体倒入容器，如果使用漏斗的话，效率会更高。如果你曾经看过漏斗蛋糕制作(或者说香肠制作)，漏斗效应看起来会更简单。

具体到将漏斗效应运用到太阳能电池效率上的话，就是将随机运动的电荷聚集到一个更精确的区域，在那里将被转换成可以使用的电流。

虽然目前的太阳能电池的转换效率在20%左右，但通过使用漏斗效应的新技术来使能量转换更有效率，可使电池的转换效率达到60%。

问题是如何在不使用实际漏斗的情况下将电荷从一点转移到另一点。

Exeter大学团队从IT领域(电脑和人类)得到了灵感：通过电场控制电荷载体的运动。

从电子电路到生物神经细胞的突触，电场对电荷运动的控制是由一系列的计算、存储、传感、信息交互以及能量收集来支撑的。

特别是，这个团队专注于材料应变。

应变是用来衡量材料的原始长度与拉伸或压缩后材料长度的比较。

工程应变能增强材料的电气性能。

然而，传统材料被拉伸到一定程度后就会被破坏。

这就是二维材料的来源。

正如Exeter大学团队所描述的，像石墨烯这样的薄型材料可以承受较高的应变。

研究小组预计应变水平将超过25%，而传统材料的应变峰值则只有0.4%。

这对太阳能电池效率的影响是显而易见的。

至于他们使用的材料，石墨烯只是一个很好的猜测，事实上并非如此。

Exeter团队使用了一些新技术，铪的硫化物(hafnium disulphide) (hafnium是一种银灰色过渡金属)。

文章作者：高冲