小高性能太阳能电池把发电侧

威斯康星大学 — — 麦迪逊工程师们创造了高性能、 微尺度一枝独秀类似设备中关键绩效指标的太阳能电池。微型太阳能电池板可以无数个人设备的电源 — — 可穿戴式医疗传感器，smartwatches，甚至自动调焦的隐形眼镜。
大，屋顶光伏阵列发电从垂直移动的收费。所描述的新的小单元 （2016 年 8 月 3 日） 今天在杂志的先进材料技术，从电荷运动一边到另一边，捕获当前或横向。他们产生更多能量比其他横向的太阳能系统。
新代外侧的太阳能电池承诺要紧凑的设备下一件大事，因为水平安排电极允许工程师回避传统的太阳能电池制造工艺︰ 完美对齐多层之上另一个单元格的材料的艰巨任务。

宏瑞江泽民考察光源照亮新代外侧的太阳能电池的对齐方式。江泽民集团开发的太阳能电池收获几乎三倍以上的电力来自传入光比现有技术。照片︰ 宏瑞江说，”从制造的角度来说，它总是会要更容易使肩并肩结构，”斯蒂芬妮 Precourt、 威斯康星大学麦迪逊分校教授在电气和计算机工程和相应的作者在纸上.”自上而下的结构需要采用多个步骤，然后对齐，这是在小尺度非常具有挑战性。
外侧的太阳能电池也提供工程师更大的灵活性，在材料的选择。
自上而下的光伏电池组成的两个电极周围像周围的肉三明治面包切片的半导体材料。当光线照射的顶层切片时，电荷穿过灌装到底部图层和创建电流。
在自上而下的安排，一层需要做两份工作︰ 它必须让光和传输电荷。因此，一个典型的太阳能电池电极材料必须不仅高度透明，而且还导电。很少的物质做好这两项任务。
而不是一次构建其太阳能电池一夹层，江泽民集团创建微型电极在透明的玻璃上密集、 肩并肩的数组。由此产生的结构 — — 像太阳能电池三明治面包的价值整个面包站起来侧身一个明确的盘子 — — 分隔两个组件之间的捕光色素和电荷进行职能。
一般来说，合成这种横盘的三明治是不简单的事。其他依赖于复杂的内部纳米线或昂贵的材料称为钛矿的方法上的太阳能电池质量的多个措施而功亏一篑。
江说，”我们很容易击败所有其他横向结构，”。
现有的上面线侧新一代太阳能电池转换传入的 1.8%只是光转化为有用的电能。江泽民集团近两倍这一措施，可实现高达 5.2%的效率。
江说，”在其他结构，大量的卷属于浪费因为有没有电极或电极不匹配，”。”我们开发的技术使我们可以做出非常紧凑的横向结构，利用完整卷”。
包装这么多电极制成体积小提升设备的”填充因子”度量相关的最大可达到的功率、 电压和电流。结构实现填充因子达到 0.6 — — 倍多的表现出最大值其他横向的新一代太阳能电池。
江泽民和他的同事正在努力使其太阳能电池更小、 更高效的探索进一步优化透明度和电导率的材料。最终他们计划发展小型、 灵活的太阳能电池，可以提供电力给电调谐的隐形眼镜。
本文的其他作者包括西张、 颖刚黄、 郝边、 和胃刘学珍黄。国家卫生研究院提供的研究经费。