太阳能利用是解决当前能源和环境问题的有效途径之一,在各种能源转化形式中,电能具有使用清洁方便、易于储存及输送等优势,因此光电转换已成为一种主要的太阳能利用方式。但目前大多数太阳能电池(太阳能电池行业发展趋势分析预测报告)都是针对可见光进行吸收,占太阳光52%的近红外光并没有得到高效利用。因此,增强在近红外区域的太阳光吸收和利用,成了一个关键科学问题。
针对该问题,将具有近红外光吸收性能的银纳米片与硅纳米线集成在一起,构筑了两种不同的光伏器件,在近红外光照下,银纳米片产生的热电子可以直接注入硅半导体中,近红外光区光电转换效率提高了59%。传统的无机光电器件(即太阳能电池)必须加工成坚硬的板块状物件,这限制了日常应用。而柔性器件重量轻,并且可以折叠、卷曲、粘贴在曲面上,如汽车玻璃、屋顶、衣服等。熊宇杰课题组对商用硅片进行纳米化处理,制造出了具有力学柔性的近红外太阳能电池。专家认为,该成果有望用于发展智能温控型太阳能电池及可穿戴太阳能电池。