美推出黑硅太阳能电池 - 2012年全球电池发展新技术回顾

　　美国国家可再生能源实验室推出转换效率达到18.2%的黑硅太阳能电池

　　据报道，美国国家可再生能源实验室（NREL）的科学家利用纳米技术，制成了转换效率可达18.2%的黑硅太阳能电池。这一数字相当具有竞争力，有关技术突破也向降低太阳能使用成本迈进了一大步。相关研究论文发表在近期的《自然？纳米技术》杂志在线版上。

　　通常情况下，制造太阳能电池需要涂覆额外的抗反射涂层以降低能源流失，但这将显著提高成本。针对这一问题，NREL量身定做了一种纳米结构的表面，可确保太阳能电池能够有效地收集生成的电力。研究人员在硅晶片上制成了银纳米岛，并将其短暂地浸入液体之中，使每平方英寸的硅晶片表面上形成数十亿纳米尺寸的小孔。这些小孔比击中它们的光波还要小，因此太阳光无法识别出表面密度的突然变化，因而能够减少不必要的阳光反射，也能节约相应的成本。同时，科学家还能通过控制纳米结构的载流子复合和表面的化学组成等，实现创纪录的黑硅太阳能电池转化效率。

　　科研人员通过实验发现，表面积增加中涉及的俄歇复合过程将限制大多数纳米结构太阳能电池中的光子聚集，而这种情况一般发生在电池内含有过多的掺杂物时。因此他们试图通过降低纳米结构内的掺杂物浓度来抑制这一过程的发生，从而构建出转化效率可达18.2%的黑硅太阳能电池。其几乎可对整个太阳能光谱作出理想的响应。

　　研究人员表示，这项工作无论对于传统太阳能电池还是基于纳米线或纳米微粒的新兴太阳能电池都具有巨大影响，因为其首次证明了借助纳米结构的半导体也能制成性能良好的太阳能电池。下一步他们还将致力将这一成果转化到工业实践之中，并力图使电池的转化效率超过20%，之后再在更轻薄的太阳能电池上进行相关纳米技术的拓展应用。

　　韩国推出充电速度比普通电池快120倍的新型锂电池

　　一群韩国科学家在蔚山现代科技研究所已经研发出了一种快速充电锂电池，比普通电池充电速度快30到120倍，这个团队相信他们可以最终可以推出少于一分钟能充满电动汽车的新型电池。

　　开发这种电池的关键问题是当它们的物理储电量增加（电池体积）的时候，充电的时间也会相应增加。你给电池充电，电来自外部世界，但你可以避免这个通过把大坨的电池分裂成更小的个体单位。

　　而韩国团队的方法是采用阴极材料——标准锂锰氧化物（LMO），把它浸泡在石墨里面。然后通过碳化石墨里的LMO，石墨变成一个可以导电的密集网络，运行着整个阴极，然后这个阴极就像往常一样被包装起来，通过电解质和石墨阳极，成功创造了快速充电的锂电池，而电池的能量密度和循环周期依然保持不变。