荷兰大学采用磷化镓纳米线提升太阳能电池效率

荷兰Eindhoven理工大学(TU/e)和物质基础研究(FOM)基金会提出一种只产生燃料而非电力的太阳能电池原型。论文以“磷化镓纳米线有效还原水”为标题发表在《自然通信》杂志上。

太阳能电池产生的电可以引发化学反应，产生一种“太阳能”燃料，有希望作为有污染燃料的替代物。一种可能是使用电力电解液态水产生氧气和氢气，氢气可作为化学工业的清洁燃料或燃料电池的燃料，燃料电池可驱动汽车引擎。

将现有的硅太阳能电池连接到蓄电池来电解水是一个有效解决方案，但成本昂贵。因此，研究人员在寻找一种既能将阳光转换为电能，又能电解水的材料。荷兰大学和FOM基金会把磷化镓(GaP)视作理想候选者。

GaP具有良好电性能，但是GaP太阳能电池的大平板表面不容易吸收光线。研究人员制造很小尺度纳米线网格(500nmX90nm)解决此问题，立刻使氢的产量增加2.9%。这是GaP电池的记录，但仍比硅电池低15%。

该研究负责人，荷兰大学教授Erik Bakkers说，这不仅仅是产量问题，仍还有很多改进余地。“对于纳米线结构，我们需要的宝贵GaP材料比平面GaP电池少一万倍。从而使纳米线GaP电池非常便宜。此外，GaP也能从水中提取氧气，所以实际上有一个可以暂时储存太阳能的燃料电池。”

该项研究属于FOM基金会、荷兰科学研究组织(NWO)和经济部共同出资支持的生物太阳能电池(BioSolar)项目。