
研究人員說,藍光光盤可以幫助使太陽能電池板中使用的太陽能電池更有效。
太陽能電池依賴於材料將光子的光子轉換為電力。先前的研究表明,如果將僅是納米的顯微鏡結構(十億分之一)放在太陽能電池的表面上,則它們可以以提高電池效率的方式散射光。
放置在太陽能電池上的納米結構的最佳模式是準隨機的模式 - 既不有序也不是太隨機的模式。太有序的模式只有幫助集中精力光的波長,而完全隨機的模式將在陽光下看到的波長濃縮,而效率低下的波長相對無用的波長。 [十大最瘋狂的環境想法這是給出的
“對於太陽能電池應用,我們希望增強整個太陽光譜的光吸收 - 從約350納米到2,300納米的波長,”研究合著者Jiaxing Huang說,他是伊利諾伊州埃文斯頓西北大學的材料科學家Jiaxing Huang。
通常需要非常昂貴的製造技術來創建適合太陽能電池的準隨機圖案,從而限制了它們的廣泛應用。現在,黃和他的同事們發現,藍光光盤可能有助於更便宜地創建這種模式。
藍光光盤比CD或DVD可以容納更多的數據。它們使用僅25至30納米深的微小凹坑和75納米長的含量編碼數據。這些坑和它們之間的島嶼共同代表了0s和1計算機使用的二進制代碼象徵信息。
研究人員使用了傑基·陳(Jackie Chan)主演的“警察故事3:超級電池”的藍光,為他們放置在太陽能電池上的準隨機表面紋理創造了模具。他們發現,這種模式顯著增強了光吸收 - 在整個太陽光譜中增長了21.8%,而不是隨機模式或沒有模式。
“最大的驚喜是這種模式效果很好,”黃告訴《現場科學》。
在對各種電影和電視節目的測試中,研究人員發現,藍光光盤上哪些視頻內容並不重要。它們都可以很好地增強太陽能電池的光吸收。取而代之的是,秘密在於用於編碼藍光數據的算法,該算法將數據轉化為準隨機模式,這些模式“非常適合在太陽光譜上輕捕獲非常適合”,Huang說。
研究人員說,由於藍光製造已經適合大規模生產,因此這一發現可能會提供一種成本效益的改善太陽能電池的方式。儘管研究人員對聚合物太陽能電池進行了實驗,但他們說他們的計算表明藍光模式也可以與其他常見的太陽能電池一起使用。
科學家今天(11月25日)在《自然通訊》雜誌上詳細介紹了他們的發現。
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