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美吸光又发光太阳能电池将打破转化功率极限

来源:http://www.0769disc.com 编辑:ag88环亚娱乐 时间:2019/03/30

  美吸光又发光太阳能电池将打破转化功率极限

  据物理学家组织网4月20日(北京时间)报导,科学家们以为,太阳能电池吸光越多,供给的电力就会越多,但美国的一个科研团队却反其道而行之,提出并演示了一种新的规划理念太阳能电池规划得像发光二极管(LED),既能吸光又能发光。他们称,最新规划有望让太阳能电池打破转化功率的极限。

  该团队首要负责人、加州大学伯克利分校电子工程系教授艾利·雅布龙诺维奇说:演示结果表明:太阳能电池宣布的光子越多,发生的电压和取得的转化功率越高。

  科学家们自1961年就知道,太阳能电池的光电转化功率存在着一个理论最大值:约为33.5%。但50年过去了,一直无人打破这一极限。2010年,科学家们让平板单节点太阳能电池(能吸收特定频率光波)的转化功率达到了26%。

  为了取得更高的转化功率,雅布龙诺维奇团队根据吸光和发光之间的数学相关,提出了上述规划理念。研讨人员欧文·米勒表明,当太阳中的光子突击太阳能电池内的半导体时,电池会发生电。光子供给的能量会让材猜中的电子变得松懈然后能自在移动,但这一进程(发寒光进程)可能也会发生新光子。新式太阳能电池反面的理念是:应让这些并不直接来自于太阳光的新光子能容易地从电池中逃逸。米勒表明:虽然这与直觉相悖,但从数学视点而言,使新光子逃逸会让电池发生更多电压。

  米勒解释道:从根本上而言,太阳能电池的吸光和发光之间存在着热力学联系。让太阳能电池发光,那么,光子就不会在太阳能电池内失掉,就会添加太阳能电池发生的电压。发光越好的太阳能电池发生的电压越高,转化功率也越高。米勒表明,虽然寒光发射进程会添加电压这一理论并不新鲜,但从没有人想过用其来规划太阳能电池。

  雅布龙诺维奇说,他参加兴办的阿尔塔设备公司上一年运用新概念规划出的一种由砷化镓制成的太阳能电池模型就取得了高达28.3%的创纪录转化功率。该发展应部分归功于他们在规划电池时,也让光能尽可能容易地从电池中逃逸,他们运用的技能包含改善电池反面,保证发生的光子被反射回材猜中,然后发生更多电力。

  雅布龙诺维奇希望能使用最新技能,让太阳能电池的转化功率超越30%。该研讨适用于各种类型的太阳能电池,有望让整个太阳能电池范畴大大获益。科学家们将在5月6日至11日于加州旧金山举行的激光器和电子设备大会上宣读最新效果。

  总编辑圈点

  33.5%这一理论极值,仅指平板型单结太阳能电池,它们只吸收特定频率的光,而多结电池吸的多,转化率天然也要高得多。本文中吸光又发光的电池,其作业形式并不难理解,像咱们常见的发光二极管,就是使用注入式电致发光的原理制成的,但它却不是阐明这种电池技能亮点的好比如。由于加州大学的意图在于:改动光捕获的特色,以吸收更多的频谱,进而改写电池转换率。从测验及研讨太阳能电池的视点来看,其无疑是一个极具创造性的新方法。

  

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