廈門大學(xué)物理與機電工程學(xué)院康俊勇教授課題組日前成功研發(fā)出以氧化鋅和硒化鋅兩種寬帶隙半導(dǎo)體為材料的太陽能電池，從而大大穩(wěn)定其性能并延長使用時間。據(jù)悉，這是國際上首次實現(xiàn)了寬帶隙半導(dǎo)體在太陽能電池中的應(yīng)用。

　　據(jù)介紹，所謂寬帶隙半導(dǎo)體，一般是指室溫下帶隙大于2.0電子伏特的半導(dǎo)體材料。從物理學(xué)上來講，帶隙越寬，其物理化學(xué)性質(zhì)就越穩(wěn)定，抗輻射性能越好，使用時間也越長。但與此同時，帶隙寬卻存在對太陽光的吸收較少，光電轉(zhuǎn)換效率低的缺陷。受制于這種”致命缺陷”，寬帶隙半導(dǎo)體材料以往在太陽能電池中不用作發(fā)電的關(guān)鍵結(jié)構(gòu)，而僅用作電極。

　　提高吸光率 性能更穩(wěn)定

　　經(jīng)過深入研究，課題組發(fā)現(xiàn)兩個制約”轉(zhuǎn)化”的瓶頸：一是能否形成光生電流;二是能否提高寬帶隙半導(dǎo)體的吸光率。經(jīng)過多次實驗，課題組決定選用兩種寬帶隙半導(dǎo)體材料──氧化鋅和硒化鋅作為太陽能電池的材料，形成類似于PN結(jié)即具有單向?qū)щ娦缘膸щA，讓電流”流動”起來。

　　同時，課題組通過控制條件，大幅度降低了寬帶隙半導(dǎo)體的有效帶隙，增加了吸收太陽光的范圍。同時，將疊層狀的薄膜形式改為一根一根的同軸線形式，每根僅有200納米。吸光率也隨之提高。

　　項目主要完成人、物理與機電工程學(xué)院副教授吳志明介紹說，接下來，課題組將在電阻、電極等方面對電池做進一步完善，使之達到最佳狀態(tài)。

　　( 編輯/邵陽 )

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