英美大学用光纤造出“丝线”状硅类太阳能电池

2013-01-29 12:56:23来源: 互联网 关键字:光纤  丝线  硅类  太阳能  电池
[导读] 美国宾夕法尼亚州立大学(The Pennsylvania State University,PSU)和英国南安普顿大学(University of Southampton)组成的研究小组,在以SiO2为主要成分的光纤核心部分成功制备了同心圆状硅半导体的pin结。pin结具有光电转换功能,一旦有光照射,就会与太阳能电池一样产生电动势。
关键词:光纤太阳能电池

  由美国宾夕法尼亚州立大学(The Pennsylvania State University,PSU)和英国南安普顿大学(University of Southampton)组成的研究小组,在以SiO2为主要成分的光纤核心部分成功制备了同心圆状硅半导体的pin结。pin结具有光电转换功能,一旦有光照射,就会与太阳能电池一样产生电动势。如果形成布线,便可成为纤维状太阳能电池或快速响应的光检测器(PD:photodetector)。

  长1m的太阳能电池(摄影:宾夕法尼亚州立大学Badding实验室)

  优点是可制造长度在10m以上

  PSU化学教授John Badding等的研究小组采用以同心圆状制备p+型、i型及n+型硅半导体的技术,在光纤的核心部分制备了pin结(图1)。具体做法是用高压化学气相沉积法(CVD)向中空的光纤内部吹入硅烷(SiH4)气体,通过温度控制等使其结晶而成。

  图1:同心圆状pin结

  图为太阳能电池光纤的截面。中心是p+层,往外依次是i层和n+层。(摄影:宾夕法尼亚州立大学Badding实验室)

  在圆筒型太阳能电池方面,也有其他开发同心圆状太阳能电池的案例,但此次的pin结直径非常小,只有约13μm。目前可制备的长度为1m~数m,但“如果采用最近我们开发的方法,应该可以做大10m以上”(Badding)。

  这种光纤型太阳能电池非常柔软,可以像布一样编织,做成带发电功能的衣服,还可以将手机等外壳的曲面部分做成太阳能电池。“原来的平面太阳能电池能发电的光照射角度有限制,而这种光纤型太阳能电池对光的照射角度基本没有依赖性”(Badding)。

  不过,目前这种光纤还未内置从pin结获取电力的布线。但Badding等人已在光纤中集成过电路,因此内置布线应该不是多大问题。

  另一方面,这种pin结已经确认可以作为PD来工作。由于pin结非常微细,因此对1.8GHz的高频率可见光激光脉冲具有响应性。

  光纤中集成了各种功能

  Badding等的研究小组从2006年就开始研究在光纤中安装各种功能的技术。2006年成功在光纤的核心部分制备了非晶硅。2008年前后,开发出了制备单晶硅的技术,并于2011年开发出了制备肖特基二极管及简单电路的技术。

  Badding等的最终目标是开发出芯线内部不仅集成有此次的光电转换功能、还集成有电信号高速处理电路的光纤。如果能够实现,那么用一根光纤即可实现发电、光电信号转换、电信号处理及光通信。

关键字:光纤  丝线  硅类  太阳能  电池

编辑:神话 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/mndz/2013/0129/article_17942.html
本网站转载的所有的文章、图片、音频视频文件等资料的版权归版权所有人所有,本站采用的非本站原创文章及图片等内容无法一一联系确认版权者。如果本网所选内容的文章作者及编辑认为其作品不宜公开自由传播,或不应无偿使用,请及时通过电子邮件或电话通知我们,以迅速采取适当措施,避免给双方造成不必要的经济损失。

上一篇:高性能低成本的数字电源管理介绍
下一篇:Microsemi宣布提供新一代工业温度碳化硅标准功率模块

关注eeworld公众号 快捷获取更多信息
关注eeworld公众号
快捷获取更多信息
关注eeworld服务号 享受更多官方福利
关注eeworld服务号
享受更多官方福利
推荐阅读
全部
光纤
丝线
硅类
太阳能
电池

小广播

独家专题更多

东芝在线展会——芯科技智社会创未来
东芝在线展会——芯科技智社会创未来
2017东芝PCIM在线展会
2017东芝PCIM在线展会
TI车载信息娱乐系统的音视频解决方案
TI车载信息娱乐系统的音视频解决方案
汇总了TI汽车信息娱乐系统方案、优质音频解决方案、汽车娱乐系统和仪表盘参考设计相关的文档、视频等资源
电子工程世界版权所有 京ICP证060456号 京ICP备10001474号 电信业务审批[2006]字第258号函 京公海网安备110108001534 Copyright © 2005-2017 EEWORLD.com.cn, Inc. All rights reserved