乙個凹凸不平的太陽能電池可以多收集 66 個能量

太陽能電池的效率可能會因不均勻而提高。 新的研究表明，在有機太陽能電池表面建造微小的圓頂可以將其效率提高多達三分之二，同時從更廣泛的角度捕獲光線。

太陽能電池通常是扁平的，這最大限度地提高了在任何給定時間暴露在陽光下的表面。 這種設計在太陽處於一定角度時效果最好，因此面板通常傾斜 15 到 40 度以充分利用一天的時間。

科學家們還試驗了其他形狀的表面，包括嵌入的球形二氧化矽奈米殼，它可以捕獲和迴圈陽光，使裝置能夠從中捕獲更多能量。 在這項新研究中，土耳其阿卜杜拉古爾大學的科學家對圓頂狀突起如何促進有機太陽表面進行了複雜的模擬。

該團隊研究了以名為P3HT：ICBA的有機聚合物為活性層製成的光伏電池，在鋁層和PMMA基板的頂部覆蓋著氧化銦錫（ITO）的透明保護層。 這種三明治結構貫穿整個圓頂，或團隊稱之為“半球形外殼”。

研究人員進行了所謂的3D有限元分析（FEA），該分析將複雜系統的元素分解為可管理的塊，以便更好地模擬和分析它們。

與平坦的表面相比，不均勻的太陽能電池的光吸收率分別增加了 36% 和 66%，具體取決於光的偏振程度。 這些凸起還允許光線從比平坦表面更寬的方向進入，提供高達 82 度的角度覆蓋。

雖然，該團隊還沒有真正製造出這些太陽能電池的物理版本，但如果該原理有效，它不僅可以用於屋頂太陽能，還可以用於照明條件不斷變化的系統，例如可穿戴電子裝置。

負責課題組的河斗英教授說：“由於吸收和全向性的提高，它將在有機太陽能電池的各種應用中發揮積極作用，如生物醫學裝置，以及發電視窗、溫室和物聯網。 ”

該研究發表在《能源光子學雜誌》上。

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