纳米粒子使太阳能电池板呈绿色

来自AMOLF，阿姆斯特丹大学(UvA)和荷兰能源研究中心(ECN)的研究人员已经开发出一种技术，可以创建高效的亮绿色太阳能电池板。集成在硅异质结太阳能电池的前模块玻璃中的硅纳米颗粒阵列会散射太阳光谱的窄带，并在宽角度范围内产生绿色外观。太阳光谱的其余部分有效地耦合到太阳能电池中。太阳能电池板产生的电流仅减少10%。实现高效的彩色太阳能电池板是将太阳能电池板集成到建筑环境和景观中的重要一步。新设计于2017年8月15日在线发表在《应用物理快报》上。

光伏研究主要集中在最大程度地提高从太阳能电池板获得的电产量上：如今，商用电池板从太阳光到电的最大转换效率约为22%。为了达到如此高的效率，硅太阳能电池已经配备了带有抗反射层的纹理表面，以吸收尽可能多的光。这会产生太阳能电池板的深蓝色或黑色外观。

绿色太阳能电池板

为了制作彩色的太阳能电池板，研究人员使用了米氏散射效应，即纳米粒子对特定颜色的光产生的共振反向散射。他们在高效的硅异质结太阳能电池的顶部模块盖玻片中集成了直径为100 nm的硅纳米圆柱体的密集阵列。由于光散射效应的共振特性，仅光谱的绿色部分被反射;其他颜色完全耦合到太阳能电池中。迷你太阳能电池板(0.7 x 0.7 cm 2)产生的电流仅减少10%。太阳能板在高达75度的宽角度范围内显示为绿色。纳米粒子使用软压印光刻技术制造，该技术可以轻松扩展到大面积制造。