全球首塊配備4個量子點型太陽能電池單元模塊面世

    東京大學(xué)全球首次試制的是配備4個量子點型太陽能電池單元的模塊。采用將12cm見方的聚光鏡聚集的太陽光傳遞到5.5mm見方的各單元中的構(gòu)造。臺灣行政院原子能委員會核能研究所在105倍聚光狀態(tài)下，測量到的模塊轉(zhuǎn)換效率為15.3％。

    此前美國Cyrium Technologies公司采用量子點的單元已經(jīng)實現(xiàn)了實用化。不過那是為了增加化合物多接合型太陽能電池單元的電流量而插入的單元，量子點只發(fā)揮輔助作用。當(dāng)時利用了改變量子點直徑控制吸收波長的“量子尺寸效應(yīng)”。

    而東京大學(xué)成果的特點是利用了通過使量子點間進(jìn)行電子耦合而產(chǎn)生的“中間帶”。在價帶和導(dǎo)帶之間形成中間帶，使之成為電子的新激發(fā)路徑，從而增加發(fā)電量。此次在GaAs母材中形成了5層InAs量子點，確認(rèn)可以作為中間帶發(fā)揮作用。該材料系的單元轉(zhuǎn)換效率的理論極限值高達(dá)50％左右。

    不過，無論理論極限值有多高，此次的模塊轉(zhuǎn)換效率也只不過才達(dá)到與普通的結(jié)晶硅型太陽能電池模塊相同的水平。對此，岡田自信地表示，“存在的問題已經(jīng)明確，能在短期內(nèi)實現(xiàn)超過結(jié)晶硅型的成果”。目前正為下一次測量試制新的單元。