钜大LARGE | 点击量：418次 | 2023年07月13日
德国DLR研发增强型非晶态锗光伏电池 发电的同时还可以进行光合用途
德国航天中心（DLR）的研究人员开发了一种基于超薄n-i-p吸收层和薄膜光谱选择性滤光片的选择性太阳能电池。他们声称它可以用于生产光谱选择性光伏组件，在农业、温室和光生物反应器中有潜在的应用。
他们在“用于组合光伏和光合作用的超薄锗太阳能电池的光谱工程”中介绍了他们的发现，这一发现最近发表在《光学快报》上。该装置是一种增强型非晶锗（a-Ge:H）太阳能电池，可以将光限制在超薄吸收体中。
由于a-Ge:H的强光学约束和高吸收系数，吸收体的厚度可以减小到5-10nm，而不透明太阳能电池的效率仍然达到5%，学者们说：“我们选择非晶态锗而不是非晶态硅作为吸收材料，因为它对500纳米以上波长的吸收系数更高。”
该组织表示，这项技术仅依赖于等离子增强气相沉积和磁控溅射，这是成熟的、经过业界验证的薄膜沉积方法。
“目前，我们正在准备一个项目，在该项目中，光谱选择性太阳能电池将扩大到小模块的大小这些模块将在阿尔梅里亚和奥尔登堡的温室环境中进行测试，代表欧洲两个非常相关的温室栽培地区的条件。”研究员诺伯特奥斯特吞告诉记者。
符合Exic IIB T4 Gc防爆标准
充电温度：0~45℃
-放电温度：-40~+55℃
-40℃最大放电倍率：1C
-40℃ 0.5放电容量保持率≥70%
光谱选择性细胞使用所谓的“绿隙”和光谱的红外部分，而植物不使用它们进行光合作用。
Osterthun补充说：“我们的细胞只吸收太阳光中的绿色和红外光谱部分，同时传输叶绿素在光合作用过程中吸收的蓝光和红光。”
研究小组用透明导电金属氧化物（MOMO）多层膜制造了电池。
Osterthun说：“MOMO的性质允许作为光学滤光片和电触点的双重用途。”他指出，MOMO是基于法布里-珀罗谐振器的，法布里-珀罗谐振器是最基本的光学谐振器，以其滤色特性而闻名。Osterthun补充说：“光谱选择性太阳能电池的透射率只需改变反射层的厚度，就可以很容易地根据电厂的要求进行调整。”
据称，该电池的功率转换效率分别为1.6%和2.3%，蓝色传输率在16%和4%之间，红色传输率在48%和34%之间。
学者们说：“在MOMO反射器中研究了三种不同的银厚度，通过调整银层的厚度，可以改变藻类或植物照明光和光电流产生光之间的比例。”太阳能电池显示出将光电技术与光合作用相结合的巨大潜力，从而将太阳能电池应用于生物反应器、温室或农田。
