為什么太陽(yáng)能發(fā)電對(duì)太陽(yáng)能量的轉(zhuǎn)化這么低？

問(wèn)題描述：為什么太陽(yáng)能發(fā)電對(duì)太陽(yáng)能量的轉(zhuǎn)化這么低？

領(lǐng)域?qū)＜遥?/span>高太陽(yáng)能電池的轉(zhuǎn)換率，各國(guó)都是怎么做的？

眾所周知，太陽(yáng)能是清潔的可持續(xù)發(fā)展的能源，也是是解決人類(lèi)能源不足的重要途徑。因受材料和光輻射利用能效等因素的影響，人類(lèi)在利用太陽(yáng)能方面還是有些不盡人意，據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，目前人類(lèi)的太陽(yáng)能電池轉(zhuǎn)換效率大約是15%~20%左右，似乎已經(jīng)達(dá)到了瓶頸，遲遲無(wú)法突破。

為了攻克轉(zhuǎn)化率低這個(gè)世界性的難題，各國(guó)都對(duì)現(xiàn)有的技術(shù)進(jìn)行更新?lián)Q代，下面我們就來(lái)看看世界各地都是怎么做的：美國(guó)喬治華盛頓大學(xué)的科學(xué)家研制出一種新的太陽(yáng)能電池，可將光能轉(zhuǎn)換成電能的效率高達(dá)44.5%。他們通過(guò)研究發(fā)現(xiàn)，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納米波段之間，他們研發(fā)的新型太陽(yáng)能電池可以捕獲整個(gè)光譜范圍內(nèi)的所有能量。但是目前由于這種電池所用材料昂貴且“身價(jià)”不菲，但研究人員相信，未來(lái)有望降低成本，研制出更廉價(jià)的同類(lèi)產(chǎn)品。

來(lái)自德國(guó)、瑞士、法國(guó)、意大利、比利時(shí)、盧森堡等歐洲8國(guó)11個(gè)科研團(tuán)隊(duì)去年組成了研究聯(lián)盟將CIGS薄膜太陽(yáng)能電池的轉(zhuǎn)換效率從現(xiàn)在的20%提高到27%。他們?cè)诶^第一代單晶硅太陽(yáng)能電池，第二代多晶硅等太陽(yáng)能電池之后，開(kāi)發(fā)出了第三代薄膜太陽(yáng)能電池，這種電池的主要技術(shù)難點(diǎn)是為太陽(yáng)能電池板做一個(gè)隱身涂層，在電池板各處負(fù)責(zé)提取電流的金屬接觸條上加了一層遮蓋物，提高了這種裝置利用太陽(yáng)能的效率。

日本東京的“系統(tǒng)TOOKYSU”公司也研發(fā)了一種太陽(yáng)能超薄充電器，90分鐘就可完成對(duì)iPhone的充電，這種產(chǎn)品為半透明薄膜狀，可貼在辦公大樓的玻璃窗上，使用期限至少達(dá)到10年，該公司還試圖通過(guò)量產(chǎn)進(jìn)一步降低價(jià)格。在這方面做的最好的要算我國(guó)重慶的一家公司，他們研發(fā)出的透明太陽(yáng)能電池板玻璃，可以直接安裝在所有建筑物的外墻，強(qiáng)大的發(fā)電功能可以提供建筑物的所有用電。就連奔馳汽車(chē)總部都希望在全球的汽車(chē)生產(chǎn)廠房上使用他們制作的這種太陽(yáng)能玻璃。

領(lǐng)域?qū)＜遥?/span>

目前大面積應(yīng)用的太陽(yáng)能發(fā)電主要分2大類(lèi)，光伏發(fā)電和光熱發(fā)電；光熱發(fā)電主要就是利用集熱板等集熱裝置將太陽(yáng)的熱量聚集，然后通過(guò)加熱介質(zhì)如熔融鹽來(lái)帶動(dòng)汽輪機(jī)發(fā)電，由于光熱發(fā)電受地理位置和環(huán)境的影響較大，以及轉(zhuǎn)換的損耗，所以轉(zhuǎn)換率不是很高！再說(shuō)說(shuō)光伏發(fā)電。大量商業(yè)應(yīng)用的光伏發(fā)電又分了單晶硅光伏發(fā)電系統(tǒng)、多晶硅光伏發(fā)電系統(tǒng)、薄膜光伏發(fā)電系統(tǒng)。由于單晶硅和多晶硅的物理特性和晶體結(jié)構(gòu)，決定了他的轉(zhuǎn)換率不高。在實(shí)驗(yàn)室所研發(fā)的硅基太陽(yáng)能電池中，單晶硅電池效率約為25.0%，多晶硅電池效率約為22%，理論上來(lái)說(shuō)，晶硅組件的轉(zhuǎn)換率很難有大幅度的提高了。CIGS薄膜電池效率達(dá)20%，CdTe薄膜電池效率達(dá)16.7%，理論上講，薄膜電池還可以隨著制備工藝和新材料的開(kāi)發(fā)，增加大的轉(zhuǎn)換率。比如，鈣鈦礦太陽(yáng)能電池，他的理論轉(zhuǎn)換率就遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于目前市面上的所有太陽(yáng)能電池。

領(lǐng)域?qū)＜遥?/span>這里首先要了解轉(zhuǎn)化率的概念：

效率以太陽(yáng)給地球的能量1Kw/m2為標(biāo)準(zhǔn)，太陽(yáng)能板轉(zhuǎn)換的電能與1Kw/m2之比

例如：120瓦太陽(yáng)能板

尺寸1.461m × 0.656m=0.83m2 則效率為

120W/0.83/1000=14.46%

（這是太陽(yáng)能板的效率，但實(shí)際行業(yè)內(nèi)所指效率為電池片效率如156*156，其功率3.9W，則效率為3.9W/0.156/0.156/1000=16%）

其次，太陽(yáng)能板的轉(zhuǎn)化率不高原因有：

1.當(dāng)然是技術(shù)問(wèn)題，各個(gè)廠商的生產(chǎn)技術(shù)不同，質(zhì)量不同。所以其轉(zhuǎn)化率也不盡相同，選擇一個(gè)好的廠家生產(chǎn)的太陽(yáng)能板至關(guān)重要，廈門(mén)一扣能源技術(shù)有限公司，從事太陽(yáng)能行業(yè)11年，是非常值得信賴(lài)的的品牌。

2.太陽(yáng)能包括光能和熱能，現(xiàn)在的太陽(yáng)能電池要么吸收光能，要么吸收熱能，很少有光能和熱能一起吸收的，即使做到光能熱能同時(shí)吸收，還是會(huì)有很大一部分光被反射

3.能量在轉(zhuǎn)換過(guò)程中也會(huì)有一定的損耗，這個(gè)說(shuō)白了也是跟所用的材料和技術(shù)有關(guān)。

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