世界紀錄再次刷新!太陽能電池的研發取得革命性的突破!

2020-12-09 Yi心Yi念

太陽能電池又稱為「太陽能晶片」或「光電池」,是一種利用太陽光直接發電的光電半導體薄片。它只要被滿足一定照度條件的光照到,瞬間就可輸出電壓及在有迴路的情況下產生電流。在物理學上稱為太陽能光伏(Photovoltaic,縮寫為PV),簡稱光伏。

太陽光電的發電原理,是利用太陽電池吸收0.4μm~1.1μm波長(針對矽晶)的太陽光,將光能直接轉換成電能輸出的一種發電方式。當然,在這種能量轉換的過程中,離不開一種特殊的裝置——太陽能電池板。

太陽能電池板主要由玻璃、EVA膠膜,晶矽電池片、EVA膠膜、背膜、接線盒以及邊框等組合完成。具體排列方式如下圖所示.

太陽能電池板

近日有外媒報導,美國國家可再生能源實驗室(NREL)發表在《自然能源》上的一項新研究表明,科學家們已經製造出了一種效率接近50%的太陽能電池。

為了構建這個裝置,NREL的研究人員依賴於具有廣泛的光吸收特性的II-V族化合物材料。電池的六個連接點(光敏層)中的每一個都是專門設計來捕捉太陽光譜中特定部分的光。

該裝置包含140層不同的III-V材料,以提高這些連接點的性能。由於III-V太陽能電池的高效性和製造成本,它最常被用於為衛星供電,這使得III-V材料的性能無與倫比。

研究人員表示,六結太陽能電池目前保持著47.1%的最高轉換效率的世界紀錄,這是在集中照明下測量的。即使在太陽光下的轉換效率也高達39.2%,這也是目前最高的記錄。

研究人員還認為:六結太陽能電池展示了多結太陽能電池的非凡潛力,在地球上,其非常適合用於集中器光伏發電。可以用鏡子捕捉光線,並將光線聚焦到某一點,從來使用更少的材料以達到更高的效率。

目前該研究小組正在研究減少電池內部電流流動的電阻障礙,以便使轉換效率達到50%以上。

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