Researchers have summarised the mos

Researchers have summarised the most effective ways that nanostructures can improve the efficiency and lower costs of photovoltaic (PV) solar cells in a recent analysis. Sculpting ultra-thin solar cell surfaces at the nano-scale has been found to effectively boost their efficiency.
Nanotechnology cuts costs and improves efficiency of photovoltaic cells
Making solar cells ultra-thin reduces their material costs, but often at the expense of their efficiency. These ‘thin film PVs’ (tfPVs) use silicon films that are between nanometres and tens of micrometres thick, whereas typical solar cells use silicon wafers around 200 micrometres thick. Silicon represents 10–20% of the cost of a solar cell, so a 100–fold reduction in silicon could significantly improve the cost-efficiency of such systems.
Most common PV systems are based on a high quality silicon crystal. When photons of light collide with electrons in the silicon, they are knocked loose, which generates an electric current. Commercial versions of such systems are currently around 22% efficient at converting sunlight into electricity.
However, tfPV systems are currently 7–13% less efficient than traditional systems. This is partly because, when PV cells become thinner, light interacts differently with their surface texture and collisions between photons and electrons are reduced (this is not an issue with thicker PVs).
The study reviews current attempts to improve ‘light management’ in tfPVs using nanostructures. It summarises some of the different ways that researchers are using nanostructures to boost the number of collisions between photons and electrons.
For instance, nanostructures can increase the amount of light entering a PV by reducing reflections from its surface. A polished silicon wafer reflects more than 30% of the light that it receives. Densely packed nanostructures can be used to create thin anti-reflective coatings, which work across a wide range of wavelengths and angles of light.
Varying the shape, height or width of nanostructures can alter a property called ‘optical resonance’. Such structures can capture and guide light to the PV surface, or bounce light around inside the tfPV cell. This keeps light in the cell for longer, which increases the chances of colliding with an electron.
The review also explores how nanostructures can be used to ‘trap light’ depending on their location in a tfPV. Nanostructures on the front of the PV can guide light into the absorbing layer, or reduce reflection. Nanostructures on the back of a PV could be used as high-performance reflectors, bouncing otherwise lost light back into the PV. The light-absorbing layer itself can benefit from a sculpted nanostructure, which could change its ability to absorb light of different wavelengths, for instance. This would allow the cells to extract energy from a wider range of light wavelengths than traditional PV cells.
TfPVs also offer additional advantages, besides lower material costs. For example, they are flexible because they only use very thin silicon, whereas current non-thin-film PVs are rigid. This could make tfPVs easier to install; like paper, they could be spooled off a roll.

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

นักวิจัยได้สรุปว่า nanostructures สามารถปรับปรุงประสิทธิภาพและลดต้นทุนของเซลล์แสงอาทิตย์เซลล์แสงอาทิตย์ (PV) ในการวิเคราะห์ล่าวิธีมีประสิทธิภาพสูงสุด ขึ้นชิ้นงานผิวบางอาทิตย์ที่นาโนสเกลได้พบว่ามีประสิทธิภาพเพิ่มประสิทธิภาพของพวกเขานาโนเทคโนโลยีลดต้นทุน และช่วยเพิ่มประสิทธิภาพของเซลล์แสงอาทิตย์ทำให้เซลล์แสงอาทิตย์บางช่วยลดต้นทุนวัสดุของพวกเขา แต่มักจะค่าใช้จ่ายของประสิทธิภาพของ เหล่านี้ 'ฟิล์มบางแรงกล้า' (tfPVs) ใช้ฟิล์มซิลิคอนที่ระหว่าง nanometres หมื่นรวมแสงหนา ในขณะที่เซลล์แสงอาทิตย์โดยทั่วไปใช้ซิลิโคนเวเฟอร์รวมแสงประมาณ 200 หนา ซิลิโคนแทน 10 – 20% ของต้นทุนของเซลล์สุริยะ เพื่อลด 100 – พับซิลิคอนสามารถช่วยปรับปรุงประสิทธิภาพต้นทุนของระบบดังกล่าวระบบทั่วไปเป็นไปตามแบบผลึกซิลิโคนคุณภาพสูง เมื่อโฟตอนของแสงชนกับอิเล็กตรอนในซิลิโคนจะ พวกเขาจะเคาะหลวม ซึ่งสร้างกระแสไฟฟ้า รุ่นเชิงพาณิชย์ของระบบดังกล่าวอยู่ประมาณ 22% ประสิทธิภาพในการแปลงแสงแดดให้เป็นไฟฟ้าอย่างไรก็ตาม ระบบ tfPV อยู่ 7 – 13% มีประสิทธิภาพน้อยกว่าระบบแบบดั้งเดิม นี้เป็นบางส่วน เพราะ เซลล์แสงอาทิตย์เป็นทินเนอร์ แสงเกิดปฏิกิริยาแตกต่างกับพื้นผิวของพวกเขา และชนระหว่างโฟตอนและอิเล็กตรอนจะลดลง (โดยไม่มีปัญหากับแรงกล้าหนา)การศึกษาความคิดเห็นปัจจุบันความพยายามในการปรับปรุง 'การจัดการสี' ใน tfPVs ใช้ nanostructures มันสรุปของวิธีการต่าง ๆ ที่นักวิจัยใช้ nanostructures เพื่อเพิ่มจำนวนของชนระหว่างโฟตอนและอิเล็กตรอนเช่น nanostructures สามารถเพิ่มจำนวนแสงที่เข้าสู่ PV โดยการลดแสงสะท้อนจากพื้นผิวของมัน เป็นแผ่นซิลิคอนเงาสะท้อนถึงกว่า 30% ของแสงที่ได้รับ บรรจุแน่น nanostructures ใช้เพื่อสร้างสารเคลือบป้องกันแสงสะท้อนบาง ที่ทำงานในช่วงความยาวคลื่นหลากหลายและมุมของแสงรูปร่างที่แตกต่างกัน ความสูงหรือความกว้างของ nanostructures สามารถปรับเปลี่ยนคุณสมบัติเรียกว่า 'แสงสะท้อน' โครงสร้างดังกล่าวสามารถจับภาพ และนำแสงไปยังพื้นผิว PV หรือสะท้อนแสงรอบข้างในเซลล์ tfPV นี้เก็บแสงในเซลล์นาน ซึ่งเพิ่มโอกาสที่จะชนกับอิเล็กตรอนการสำรวจวิธีใช้ nanostructures เพื่อ 'ดักแสง' ขึ้นอยู่กับตำแหน่งในการ tfPV Nanostructures ที่ด้านหน้าของ PV สามารถนำแสงเข้าไปในชั้นดูดซับ หรือลดแสงสะท้อน สามารถใช้สะท้อนแสงประสิทธิภาพสูง กระเตื้องมิฉะนั้นสูญเสียแสงในโมดูล PV Nanostructures ที่ด้านหลังของ PV ชั้นของการดูดซับแสงเองได้รับประโยชน์จาก nanostructure เครื่องแกะสลัก ซึ่งอาจเปลี่ยนแปลงความสามารถในการดูดซับแสงความยาวคลื่นแตกต่างกัน เช่น นี้จะช่วยให้เซลล์สกัดพลังงานจากช่วงกว้างของความยาวคลื่นแสงมากกว่าเซลล์แสงอาทิตย์แบบดั้งเดิมนอกจากนี้ TfPVs ยังมีคุณประโยชน์ นอกเหนือจากต้นทุนวัสดุต่ำ เช่น พวกเขาจะยืดหยุ่นเนื่องจากพวกเขาเพียงใช้ซิลิคอนบางมาก ในขณะที่ปัจจุบันไม่ใช่แบบฟิล์มแรงกล้าเป็นแข็ง นี้อาจทำให้ tfPVs ง่ายต่อการติดตั้ง เช่นกระดาษ พวกเขาสามารถเก็บพักปิดม้วน

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

นักวิจัยได้สรุปวิธีที่มีประสิทธิภาพมากที่สุดที่โครงสร้างนาโนสามารถปรับปรุงประสิทธิภาพและลดค่าใช้จ่ายของแผงเซลล์แสงอาทิตย์ (PV) เซลล์แสงอาทิตย์ในการวิเคราะห์ล่าสุด แกะสลักพื้นผิวเซลล์แสงอาทิตย์บางเฉียบที่ระดับนาโนได้รับพบว่ามีประสิทธิภาพเพิ่มประสิทธิภาพของพวกเขา
ค่าใช้จ่ายในการตัดนาโนเทคโนโลยีและช่วยเพิ่มประสิทธิภาพของเซลล์แสงอาทิตย์
ทำเซลล์แสงอาทิตย์บางเฉียบลดค่าใช้จ่ายวัสดุของพวกเขา แต่บ่อยครั้งที่ค่าใช้จ่ายที่มีประสิทธิภาพของพวกเขา เหล่านี้ 'ฟิล์มบางเพจวิว (tfPVs) ใช้ฟิล์มซิลิกอนที่มีระหว่างนาโนเมตรและนับไมโครเมตรหนาในขณะที่เซลล์แสงอาทิตย์โดยทั่วไปใช้ซิลิคอนเวเฟอร์ประมาณ 200 ไมโครเมตรหนา ซิลิกอนหมายถึง 10-20% ของค่าใช้จ่ายของเซลล์แสงอาทิตย์เพื่อให้ลดลง 100 เท่าในซิลิกอนอย่างมีนัยสำคัญสามารถปรับปรุงค่าใช้จ่ายที่มีประสิทธิภาพของระบบดังกล่าว
มากที่สุดระบบ PV ทั่วไปจะขึ้นอยู่กับซิลิกอนผลึกที่มีคุณภาพสูง เมื่อโฟตอนของแสงชนกับอิเล็กตรอนในซิลิกอนที่พวกเขาจะเคาะหลวมซึ่งจะสร้างกระแสไฟฟ้า รุ่นเชิงพาณิชย์ของระบบดังกล่าวมีอยู่ในปัจจุบันมีประสิทธิภาพประมาณ 22% ในแปลงแสงแดดเป็นไฟฟ้า
แต่ระบบ TFPV เป็น 7-13% มีประสิทธิภาพน้อยกว่าระบบแบบดั้งเดิมในปัจจุบัน นี่คือส่วนหนึ่งเพราะเมื่อเซลล์ PV กลายเป็นทินเนอร์แสงที่แตกต่างกันมีปฏิสัมพันธ์กับพื้นผิวของพวกเขาและชนระหว่างโฟตอนและอิเล็กตรอนจะลดลง (นี้ไม่ได้เป็นปัญหากับเพจวิวหนา)
การศึกษาความคิดเห็นของความพยายามในปัจจุบันเพื่อปรับปรุงการจัดการแสงใน tfPVs ใช้โครงสร้างนาโน สรุปวิธีการบางอย่างที่แตกต่างกันว่านักวิจัยกำลังใช้โครงสร้างนาโนที่จะเพิ่มจำนวนของการชนกันระหว่างโฟตอนและอิเล็กตรอน
ยกตัวอย่างเช่นโครงสร้างนาโนสามารถเพิ่มปริมาณของแสงเข้า PV โดยการลดแสงสะท้อนจากพื้นผิวของมัน เวเฟอร์ซิลิคอนขัดสะท้อนให้เห็นถึงมากกว่า 30% ของแสงที่ได้รับ โครงสร้างนาโนแน่นขนัดสามารถนำมาใช้ในการสร้างสารเคลือบป้องกันแสงสะท้อนบางซึ่งทำงานในช่วงกว้างของความยาวคลื่นและมุมของแสง
ที่แตกต่างกันรูปร่างสูงหรือความกว้างของโครงสร้างนาโนสามารถปรับเปลี่ยนคุณสมบัติที่เรียกว่า 'เสียงสะท้อนแสง' โครงสร้างดังกล่าวสามารถจับภาพและนำแสงไปยังพื้นผิวเซลล์แสงอาทิตย์หรือสะท้อนแสงรอบ ๆ ภายในเซลล์ TFPV นี้ช่วยให้แสงในเซลล์อีกต่อไปซึ่งจะเป็นการเพิ่มโอกาสในการชนกับอิเล็กตรอน
การตรวจสอบยังสำรวจว่าโครงสร้างนาโนสามารถใช้ในการ 'กับดักแสงไฟ' ขึ้นอยู่กับตำแหน่งของพวกเขาใน TFPV โครงสร้างนาโนที่ด้านหน้าของเซลล์แสงอาทิตย์สามารถแนะนำแสงให้เป็นชั้นดูดซับหรือลดการสะท้อน โครงสร้างนาโนที่ด้านหลังของ PV สามารถใช้เป็นสะท้อนแสงที่มีประสิทธิภาพสูงใหญ่แสงนั้นหายไปกลับเข้ามาในเซลล์แสงอาทิตย์ ชั้นดูดซับแสงที่ตัวเองจะได้ประโยชน์จากโครงสร้างระดับนาโนแกะสลักซึ่งอาจมีการเปลี่ยนแปลงความสามารถในการดูดซับแสงของความยาวคลื่นที่แตกต่างเช่น นี้จะช่วยให้เซลล์ที่จะดึงพลังงานจากช่วงกว้างของความยาวคลื่นแสงกว่าเซลล์แสงอาทิตย์แบบดั้งเดิม
TfPVs ยังมีข้อดีเพิ่มเติมนอกเหนือจากการลดค่าใช้จ่ายวัสดุ ตัวอย่างเช่นพวกเขาจะมีความยืดหยุ่นเพราะพวกเขาเพียง แต่ใช้ซิลิกอนบางมากในขณะที่ปัจจุบันไม่ใช่ฟิล์มบางเพจวิวจะแข็ง ซึ่งอาจทำให้ tfPVs ง่ายต่อการติดตั้ง; เช่นกระดาษพวกเขาอาจจะ spooled ปิดม้วน

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

นักวิจัยได้สรุปวิธีที่มีประสิทธิภาพมากที่สุดที่นาโนสามารถปรับปรุงประสิทธิภาพและลดต้นทุนของแผงเซลล์แสงอาทิตย์ ( PV ) เซลล์แสงอาทิตย์ในการวิเคราะห์ล่าสุด แกะสลักพื้นผิวที่บางเฉียบเซลล์แสงอาทิตย์ขนาดนาโนที่ได้รับพบว่ามีประสิทธิภาพในการเพิ่มประสิทธิภาพของพวกเขานาโนเทคโนโลยีตัดต้นทุน และช่วยเพิ่มประสิทธิภาพของโซล่าเซลล์ทำให้เซลล์แสงอาทิตย์บางเฉียบ ช่วยลดต้นทุนค่าวัสดุของพวกเขา แต่บ่อยครั้งที่ค่าใช้จ่ายของประสิทธิภาพของพวกเขา เหล่านี้ ' ฟิล์ม ' ( PVS tfpvs ) ใช้ซิลิคอนฟิล์มที่ระหว่าง 10 ไมโครเมตรนาโนเมตร และหนา ส่วนเซลล์แสงอาทิตย์โดยทั่วไปใช้ซิลิกอนเวเฟอร์ประมาณ 200 ไมโครเมตรหนา ซิลิคอนเป็น 10 - 20 % ของต้นทุนของเซลล์แสงอาทิตย์ ดังนั้น 100 –พับลดในซิลิคอนสามารถปรับปรุงต้นทุนประสิทธิภาพของระบบดังกล่าวระบบ PV ที่พบมากที่สุดอยู่ในผลึกซิลิคอนคุณภาพสูง เมื่อโฟตอนของแสงชนกับอิเล็กตรอนในซิลิคอน จะน็อคหลวม ซึ่งจะสร้างกระแสไฟฟ้า รุ่นเชิงพาณิชย์ของระบบดังกล่าวในขณะนี้ประมาณ 22 % มีประสิทธิภาพในการแปลงแสงแดดเป็นไฟฟ้าอย่างไรก็ตาม ระบบ tfpv อยู่ 7 – 13 % น้อยกว่า มีประสิทธิภาพมากกว่าระบบดั้งเดิม นี้เป็นเพราะเมื่อเซลล์แสงอาทิตย์เป็นทินเนอร์ , แสงแตกต่างกับผิวเนื้อของพวกเขาโต้ตอบและการชนระหว่างโฟตอนและอิเล็กตรอนจะลดลง ( อันนี้ไม่ใช่ปัญหากับหนา PVS )การศึกษากระแสวิจารณ์ความพยายามที่จะปรับปรุงแสง ' จัดการ ' ใน tfpvs โดยใช้นาโน . มัน summarises บางวิธีที่แตกต่างกันที่นักวิจัยใช้นาโนเพื่อเพิ่มจำนวนของการชนกันระหว่างโฟตอน และอิเล็กตรอนสำหรับอินสแตนซ์ นาโน สามารถเพิ่มปริมาณของแสงที่เข้าสู่เซลล์ โดยการลดแสงสะท้อนจากพื้นผิว เวเฟอร์ซิลิกอนขัดมันสะท้อนให้เห็นถึงกว่า 30 % ของแสงที่ได้รับ หนาแน่นนาโนที่สามารถใช้เพื่อสร้างบางป้องกันเคลือบสะท้อนแสงซึ่งทำงานในช่วงกว้างของความยาวคลื่นของแสงและมุมการเปลี่ยนแปลงรูปร่าง ความสูงหรือความกว้างของนาโนสามารถเปลี่ยนแปลงคุณสมบัติที่เรียกว่า " แสงสะท้อน " โครงสร้างดังกล่าวสามารถจับและนำแสงไปยังพื้นผิว PV หรือตีกลับแสงรอบ ๆภายใน tfpv เซลล์ นี้ช่วยให้แสงในเซลล์ได้นาน ซึ่งจะช่วยเพิ่มโอกาสของการชนกับอิเล็กตรอนทบทวนและสำรวจวิธีการนาโนสามารถใช้ ' แสง ' กับดักขึ้นอยู่กับตำแหน่งของพวกเขาใน tfpv . นาโนในด้านหน้าของแผงเซลล์แสงอาทิตย์สามารถนำแสงเข้ามาดูดซับชั้น หรือลดแสงสะท้อน นาโนบนด้านหลังของแผงเซลล์แสงอาทิตย์ที่มีประสิทธิภาพสูงสามารถใช้เป็นแสงสะท้อน มิฉะนั้นจะสูญเสียแสงกลับเข้าไปใน PV . แสงกับชั้นเองได้ประโยชน์จากรูปโครงสร้างนาโน ซึ่งสามารถเปลี่ยนความสามารถในการดูดซับแสงของความยาวคลื่นที่แตกต่างกัน ตัวอย่างเช่น นี้จะช่วยให้เซลล์ที่จะดึงพลังงานจากกว้างช่วงของความยาวคลื่นแสงมากกว่าเซลล์แสงอาทิตย์แบบดั้งเดิมtfpvs ยังมีข้อดีเพิ่มเติม นอกเหนือจากการลดต้นทุนวัตถุดิบ ตัวอย่างเช่นพวกเขาจะมีความยืดหยุ่น เนื่องจากพวกเขาใช้ซิลิคอนบางมาก แต่ปัจจุบันไม่ PVS เป็นฟิล์มแข็ง นี้จะทำให้ง่ายต่อการติดตั้ง tfpvs เหมือนกระดาษ พวกเขาอาจจะ spooled ออกจากม้วน