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科学家设计出新型太阳能电池:可捕获几乎所有太阳光谱能源

一名乔治华盛顿大学的研究员帮助设计建造出了一种新的太阳能电池原型,它把多个太阳能电池堆叠集成在一起,形成几乎能够对所有波长的太阳光能进行捕捉的单个设备。 这种新设计的电池,以44.5%的效率直接将阳光能量转化成电能,有可能成为世界上最高效的太阳能电池。该方法与我们所常见的野外及屋顶的太阳能板不同。立承德科技 (网址:http://www.nexteck.com, 热线:400 882 8982,邮箱:nexteck@nexteck.com)为太阳能领域提供一系列产品,如光伏电池模块,硅基板,钛基板,不锈钢基板,PI基板,溅射靶材,蒸镀材料,导电银浆和高纯度CIGS材料。

新设备运用了,通过透镜将阳光聚集在很小的微型太阳能电池上的聚光光伏面板。由于它们的尺寸小,不到一个平方毫米,这些利用了更多智能材料的太阳能电池,能够被开发得具有成本效率。 关于《基于锑化镓的对所有太阳波谱的能量进行收集的太阳能电池》的研究论文,已经发表在《先进能源材料杂志》上。堆叠的电池,其工作原理就和阳光筛差不多,通过每一层的特定材料吸收特定波长的太阳光能量,工程应用科学学院的研究科学家,研究论文的第一作者,马修.兰博说。目前,汇聚通过叠层的太阳光,只有不到一半的能量被有效地转化成电能。相较而言,目前应用最普遍的太阳能电池,只能将四分之一的光能有效转化成电能。介于250纳米到2500纳米波长范围的太阳光,包含了大约99%的直射到地球表面的太阳光能量,但传统的应用于高效多结点太阳能电池的材料,不能对这一全波谱范围的太阳光进行吸收,“兰博博士说,“我们的新设备能对长波长范围的光子能量进行开发利用,而这部分能量在传统太阳能电池中是被浪费掉的,因此提供了一种,实现终极太阳能电池的途径。” 

多年来,科学家一直努力开发着更高效的太阳能电池,然而有两种新颖的思路去实现这一方案。利用基于锑化镓的衬底材料家族,这些通常被发现应用于红外激光及光探测器的材料。这些基于锑化镓的太阳能电池,被组装成层叠结构,沿着这一高效太阳能电池在衬底上成长的方向,所捕捉的太阳光子波长越来越短。另外,层叠工艺使用了,移印的技术,它使得这些微小设备的三维安装具有很高的精度。 

这一特别的太阳能电池非常贵,但研究人员认为,它在展现电池效率可能达到的上限方面,具有重要意义。尽管当前所用材料的成本很高,但用于制造太阳能电池的技术则显得前途一片光明,研究人员说道。最终,可能通过从非常高的太阳光汇聚水平及技术到对昂贵的生长基底的循环利用等方面的成本缩减,达到走向市场。 作为光伏产品供应商,立承德科技 (网址:http://www.nexteck.com, 热线:400 882 8982,邮箱:nexteck@nexteck.com)时刻密切关注着这一领域的新技术的发展趋势和应用。

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