光電轉(zhuǎn)化效率驚人！世界最高效太陽(yáng)能電池即將誕生
光伏產(chǎn)業(yè)網(wǎng)訊
發(fā)布日期：2017-07-14
核心提示：
據(jù)物理學(xué)家組織網(wǎng)12日?qǐng)?bào)道，美國(guó)科學(xué)家設(shè)計(jì)出了一款新型太陽(yáng)能電池并制造出了模型。這種太陽(yáng)能電池整合了多塊電池，這些電池堆疊成能捕獲太陽(yáng)光譜幾乎所有能量的單個(gè)設(shè)備，可將44.5%的直射太陽(yáng)光轉(zhuǎn)化為電力，有潛力成為世界上最高效的太陽(yáng)能電池，而目前大多數(shù)太陽(yáng)能電池的光電轉(zhuǎn)化效率僅為25%。
據(jù)物理學(xué)家組織網(wǎng)12日?qǐng)?bào)道，美國(guó)科學(xué)家設(shè)計(jì)出了一款新型太陽(yáng)能電池并制造出了模型。這種太陽(yáng)能電池整合了多塊電池，這些電池堆疊成能捕獲太陽(yáng)光譜幾乎所有能量的單個(gè)設(shè)備，可將44.5%的直射太陽(yáng)光轉(zhuǎn)化為電力，有潛力成為世界上最高效的太陽(yáng)能電池，而目前大多數(shù)太陽(yáng)能電池的光電轉(zhuǎn)化效率僅為25%。
不同于我們?cè)谖蓓敾蛱镩g常見(jiàn)的太陽(yáng)能電池板，新的太陽(yáng)能電池設(shè)計(jì)方法使用聚光型太陽(yáng)能電池（CPV）板，可將太陽(yáng)光集中在微型太陽(yáng)能電池（面積不到1平方毫米）上。最重要的優(yōu)勢(shì)有兩點(diǎn)，首先，其基座來(lái)自銻化鎵（GaSb）材料家族，這種材料廣泛應(yīng)用于紅外激光器和光電探測(cè)器內(nèi)。銻化鎵基太陽(yáng)能電池被組裝成一個(gè)堆疊結(jié)構(gòu)，就像過(guò)濾太陽(yáng)光的濾網(wǎng)一樣，每層都有專門(mén)材料吸收特定波長(zhǎng)的能量。其次，這種堆疊工藝使用所謂的轉(zhuǎn)移打印技術(shù)，使這些小型設(shè)備可以精確地立體組裝在一起。
該研究主要作者、喬治華盛頓大學(xué)的馬修˙魯姆說(shuō)：“到達(dá)地球表面的直射太陽(yáng)光中，99%的能量位于波長(zhǎng)250納米和2500納米的光之間，但傳統(tǒng)的高效多結(jié)太陽(yáng)能電池的材料不能捕獲整個(gè)光譜范圍內(nèi)的所有能量，而新設(shè)備可以。”
目前這種特殊的太陽(yáng)能電池由于所用材料昂貴而“身價(jià)”不菲，但研究人員相信，它對(duì)于研究光電轉(zhuǎn)化效率的上限非常重要，未來(lái)有望降低成本，研制出更廉價(jià)的同類產(chǎn)品有望投入市場(chǎng)。
研究發(fā)表在最新一期的《先進(jìn)能源材料》雜志上。