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光電轉(zhuǎn)化效率驚人!世界最高效太陽能電池即將誕生
光電轉(zhuǎn)化效率驚人!世界最高效太陽能電池即將誕生:據(jù)物理學(xué)家組織網(wǎng)12日報道,美國科學(xué)家設(shè)計出了一款新型太陽能電池并制造出了模型。這種太陽能電池整合了多塊電池,這些電池堆疊成能捕獲太
:據(jù)物理學(xué)家組織網(wǎng)12日報道,美國科學(xué)家設(shè)計出了一款新型太陽能電池并制造出了模型。這種太陽能電池整合了多塊電池,這些電池堆疊成能捕獲太陽光譜幾乎所有能量的單個設(shè)備,可將44.5%的直射太陽光轉(zhuǎn)化為電力,有潛力成為世界上最高效的太陽能電池,而目前大多數(shù)太陽能電池的光電轉(zhuǎn)化效率僅為25%。
不同于我們在屋頂或田間常見的太陽能電池板,新的太陽能電池設(shè)計方法使用聚光型太陽能電池(CPV)板,可將太陽光集中在微型太陽能電池(面積不到1平方毫米)上。最重要的優(yōu)勢有兩點,首先,其基座來自銻化鎵(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器內(nèi)。銻化鎵基太陽能電池被組裝成一個堆疊結(jié)構(gòu),就像過濾太陽光的濾網(wǎng)一樣,每層都有專門材料吸收特定波長的能量。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:“到達(dá)地球表面的直射太陽光中,99%的能量位于波長250納米和2500納米的光之間,但傳統(tǒng)的高效多結(jié)太陽能電池的材料不能捕獲整個光譜范圍內(nèi)的所有能量,而新設(shè)備可以。”
目前這種特殊的太陽能電池由于所用材料昂貴而“身價”不菲,但研究人員相信,它對于研究光電轉(zhuǎn)化效率的上限非常重要,未來有望降低成本,研制出更廉價的同類產(chǎn)品有望投入市場。
研究發(fā)表在最新一期的《先進(jìn)能源材料》雜志上。
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