你的位置:首页 >> 项目库 >> 能源环保  能源环保
《具有成本效益的纳米柱阵列太阳能电池防反射膜》
来源:ISIS | 发布时间:2015-8-3 | 浏览次数:

  技术来源:香港科技大学           项目编号:12037          合作方式:授权许可

  香港科技大学发明了一项具有成本效益的光伏电池技术,该电池上使用了一块独特的三维纳米柱阵列结构防反射薄膜。这个柔性化的纳米结构薄膜不但可以极大地提高光的吸收效率(光伏电池的输出功率增加约7%),还具有独特的自清洁功能。

背景
  薄膜太阳能电池,也被认为是第二代太阳能电池,有比传统的晶硅太阳能电池更加柔性化、质轻以及价格便宜的优点。然而薄膜太阳能电池技术的发展却受限于它表现一般的光吸收及转换效率。为了解决这个问题,业界通常使用各种降低光反射的涂层技术以制作更加高效的薄膜电池,然而传统防反射涂层技术的有效性却高度依赖于实际使用条件中的入射光波长和入射角度等不确定性因素,并且涂层的制作往往会大幅增加生产成本。因此,开发更具成本效益的防反射膜结构是当今业界研究的重点。

技术
  为了改进薄膜太阳能光伏电池的表现,香港科技大学的研究团队开发出一个可吸附于薄膜电池上的可以显著提高光吸收率和载流子收集能力的三维纳米柱状结构防反射薄膜。通过纳米模具成型的方法,以聚合物PDMS为基质制备三维纳米柱阵列,该结构薄膜可以有效降低光的反射率,提高单位面积吸光薄膜的功率密度和光吸收率,并且可以在无需胶水的情况下粘到任何平整的基底表面。简便的成型工艺可以在不增加成本的情况下极大地提高产品性能。该三维结构表面薄膜还具有良好的自清洁效果,可以增加光伏电池在不同环境中的使用效果和寿命。
    (a)  柔性三维纳米柱结构薄膜 
    (b)   基于PDMS材料的三维纳米柱涂层粘于光伏电池表面的结构示意图
                     

应用
  各类薄膜及晶硅电池表面
  已有太阳能发电厂太阳能板
  建筑物薄膜电池

优势
  光吸收及转换效率高
  工艺流程简单、生产成本低
  卓越的自清洁功能,易于维护
  (c) “有”和“没有”纳米薄膜表面之基于碲化镉薄膜的光伏电池每日吸收光功率密度输出对比
  (d) 加装纳米薄膜表面的光伏电池输出功率每日每平方米增加量(平均约7%)
                      

项目状态和下一步
  该技术是由香港科技大学电子及计算机工程学系的范智勇教授所领导的科研小组牵头,在香港创新科技署(ITC)资助的一个创新科技基金(ITF)项目下开发。关于该项目核心技术已经在美国申请了专利,专利标题是“Roll-to-roll fabrication of ordered three-dimensional nanostructure array, related techniques, materials and products”,专利发表号是US 2014/0295208 A1。

关于Isis科技创新
  Isis科技创新是牛津大学的技术转移公司。Isis和世界领先的研究机构的研究人员,共同发现合作对象和实现商业化路径。我们管理新创产品和服务项目,以及相关知识产权,并促成授权和投资合作交易。我们每年完成100项授权交易,并有一个超过100个衍生公司的公司组合,其中数个公司已在伦敦和纽约的证券交易所上市。

  Isis与香港科技大学合作将这全新的技术向全球推荐。

TAG:太阳能,电磁,反射膜