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您现在的位置: 电子之家 >> 光伏技术 >> 正文   更新时间:2014/4/8 9:11:57  点击数:1754

光伏技术

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太阳能直接转化为电能的效应,被称为光伏(PV)效应,这是太阳能电池技术的核心。
  
  对光电转化的突破有几个方面。有的科学家从材料入手:每种半导体都有一定的“带隙”。光子能和“带隙”越靠近,电池的效率就越高。1954年,贝尔实验室第一个找到丰富廉价又接近“带隙”的硅晶体做材料,但他们的首块单晶硅电池效率仅6%。如今,各国科学家都在绞尽脑汁制作更高效的民用太阳能电池,便宜且效率达到20%的光伏电池变得普及。
  
  在另一些新研究中,有科学家使用了更高效的半导体材料,如化合物半导体等,但高效率的电池代价也高昂,所以多半只能投入到军事和航空领域中。比如,波音公司近年来研制了用在NASA太空探测器上的光伏材料,转换效率可达到40%。论效率,这种材料比现在流行的硅材料高一倍,但制作成本却高出100倍以上。
  
  另一方面,为了攻克光电转换这一“阿喀琉斯之踵”,科学家又在电池结构上下工夫。近年来一个较为成功的设计来自前NASA科学家开的一家公司。他们将透镜融入到电池设计中去。这就可以尽可能的增加电池板对太阳光的吸收。
  
  另一项研究让电池最高效率达到了41%。诀窍就是多层结构的电池,每一层可以吸收全波段太阳光谱中不同颜色的光。“光进去后有三个途径,第一是怎么进去怎么出来,但是进去时的波长跟出来时的不一样,会发生波长的变化,另两个途径就是光变成电和光变成热。”周春兰解释这种多层结构电池时说,“这种结构解决的,就是如何让光变成热的概率更小,变成电的概率更大。”不过,多层结构电池依然面临成本过高的问题。
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