利用新材料提高光电转换效率
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太阳的光线出现在生活中的每一个地方,人们的生活已经离不开太阳,太阳能不仅为植物生长提供光源,而且也能为人类提供能源,现在的光伏发电就是很大程度上利用了太阳能,太阳能电池为未来大规模发电提供了巨大商机,但目前大部分太阳能电池的输出功率相对较低,典型的输出效率在15%%左右。本文讲解太阳能发电的相关知识。
“太阳每天产生的太阳能为165,000太瓦特(TeraWatt),我们只要能从中获取极小的一部分能量,就能朝解决能源危机问题迈进一大步”,IMCE首席运营官LucVandenhove表示,“我们现在面临的最大技术挑战是如何降低电阳能电池的成本和提高其效率。”IMEC的太阳能电池开发计划的计划表是,到2011年120微米晶硅电池的效率有望达到20%;到2015年,厚度为80微米的晶硅太阳能电池的效率将高于20%。其技术的发展思路是,提高材料的吸收系数,使之接近太阳能光谱的最大光子通量,并具有较高迁移率。此外,通过采用旋涂工艺涂覆该材料,改善其薄膜形貌,从而提高载流子迁移率和可重复性。
逆变器
另一方面,荷兰戴夫特理工大学和物质基础研究基金会研究人员指出,非常小的特定半导体晶体会产生电子的“雪崩效应”。在传统的太阳能电池中,1个光子只能精确地释出1个电子,而在某些半导体纳米晶体中,1个光子可释出2个或3个电子,这就是所谓的“雪崩效应”。这些释出的自由电子能够确保太阳能电池运作并提供电力。释出的电子越多,太阳能电池的输出功率也越大。这种物理效应为生产廉价的、高输出功率的太阳能电池铺平了道路,从而有望利用半导体纳米晶体(晶体尺寸在纳米范围内)来制造新型太阳能电池。此次的新发现表明,理论上由半导体纳米晶体组成的太阳能电池的最大输出能源效率将可能达到44%,同时有助于减少生产成本。
此外,IBM不久前声称他们已经在实验室实现了从1平方厘米的太阳能电池板上提取230W的能量,并最终获得70W可用电力的技术。太阳能虽然可以产生很大能量,但是现在的技术还不足以保证人类所有的运转,这就需要我们保护能源,从自己做起,从身边的点滴做起,节约能源,是我们人类每一个人应尽的责任。