廈門大學物理與機電工程學院康俊勇教授課題組日前成功研發出以氧化鋅和硒化鋅兩種寬帶隙半導體為材料的太陽能電池，從而大大穩定其性能并延長使用時間。據悉，這是國際上首次實現了寬帶隙半導體在太陽能電池中的應用。
據介紹，所謂寬帶隙半導體，一般是指室溫下帶隙大于2.0電子伏特的半導體材料。從物理學上來講，帶隙越寬，其物理化學性質就越穩定，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，光電轉換效率低的缺陷。受制于這種”致命缺陷”，寬帶隙半導體材料以往在太陽能電池中不用作發電的關鍵結構，而僅用作電極。
提高吸光率 性能更穩定
經過深入研究，課題組發現兩個制約”轉化”的瓶頸：一是能否形成光生電流;二是能否提高寬帶隙半導體的吸光率。經過多次實驗，課題組決定選用兩種寬帶隙半導體材料──氧化鋅和硒化鋅作為太陽能電池的材料，形成類似于PN結即具有單向導電性的帶階，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。
( 編輯/邵陽 )
來源：香港文匯報
作者：林舒婕
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