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太阳能电池突破效率瓶颈

2008-05-13 10:34
魏丁小陆
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   近日,美国波音公司子公司Spectrolab有限公司研制出超越了具有里程碑意义的40%效率限制的太阳能电池(40%效率是所有光电设备所能获得的最高效率。
  
   当今最常用的太阳能电池,都是独靠太阳的单结硅太阳能电池,只能利用太阳自然产生的光亮度,且其最佳效率限定于一个相对狭窄的光子能量范围中。Spectrolab有限公司研究小组对聚光多结太阳能电池进行了实验,使用透镜对太阳光进行聚焦,从而获得高强度的太阳光。
  
   此高效太阳能电池研发成果的主要研究者RichardR.King博士称,由于他们能使用一种新等级的变形半导体材料,让多结太阳能电池有更大的自由度,很好地进行太阳能光谱转换,因此,这些结果格外鼓舞人。这些材料的最佳效能暗示了未来还将出现效能更高的太阳能电池。
  
   在设计中,多结太阳能电池通过使用3个子电池的能带隙将太阳光谱区分成3个较小的区块,每个子电池均能有效地将光转换成电流,其转换效率经测量后达40.7%,变形多结聚光太阳能电池超越了单结1000倍阳光下37%的理论极限值。Spectrolab公司科学家同时还预测,使用3个以上的PN结,并改善材料与设计,将能够达到58%的理论效率值。这表示,聚光太阳能电池的效率可以超过45%,甚至在未来超越50%。
  
   然而,Spectrolab公司的主要业务是给航天业供应光伏电池太阳能电池板。该公司期望这项突破能够应用于地面商业化太阳能发电上。同时,此次研究成果也可能会有效推动新能源汽车的发展,尤其是太阳能汽车,在电能转换效率上的突破必将有其重大意义。

   (编辑:xiaoyao)

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