新電池模型光電轉(zhuǎn)換率高達(dá)44.5%
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[時間:2017-07-14 來源：科技日報 關(guān)注度:0]
摘要: 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)...
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。
總編輯圈點
光電轉(zhuǎn)化效率44.5%，這個數(shù)字背后不但蘊藏了不菲的商業(yè)價值，還對緩解當(dāng)前能源危機(jī)具有重要意義。然而，實驗數(shù)據(jù)一旦走出實驗室，就不再是一個數(shù)字那么簡單。盡管它讓我們看到了太陽能電池的新希望，但如果成本仍然高居不下，商業(yè)化藍(lán)圖也就無法順利鋪展。
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