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新式可曲折可嵌入式太阳能电池转化功率达到了29%

目前,大多数实用的太阳能电池技术中,都是基于多晶硅或者单晶硅材料,其转换效率最多可达到18%左右。而来自美国硅谷AltaDevices公司推出的一种新型可弯曲可嵌入太阳能电池,其转换效率达到了惊人的2

  现在,大多数有用的太阳能电池技能中,都是根据多晶硅或许单晶硅资料,其转化功率最多可到达18%左右。而来自美国硅谷Alta Devices公司推出的一种新式可曲折可嵌入太阳能电池,其转化功率到达了惊人的29%,且其未来3年方针是完成转化功率到达37%!这种新式太阳能电池根据砷化镓资料以及共同的出产工艺技能,此太阳能电池在转化功率上的巨大打破必将引发太阳能工业和新动力工业新的商场格式。

  转化功率迫临理论值

  Alta Devices公司CEO Chris Norris指出:“Alta Devices公司在三个方面立异,一个是高效成长工艺,二是复用GaAs晶圆的技能,三是高转化功率。首要咱们是在一个暂时晶圆(template wafer)上运用MOCVD成长薄膜,然后别离薄膜,并复用这个晶圆,由此得到极薄可曲折的薄膜,它能够做成任何形状,这种平板式‘单结’(single junction)太阳能电池能够有高于其他工艺的转化功率。”而“多结”(Multi-junction)电池则含有多层,可吸收多种频率,能够完成更高的功率。所以Alta Devices公司的规划是下一年推出双结产品,功率进步至33%。而在未来也有望供给多结产品,将转化功率进步到37%。

  据介绍,这种新式太阳能电池技能由加州大学伯克利分校电气工程教授Eli Yablonovitch的研讨小组提出,他们在研讨太阳能电池转化功率时发现一个风趣的难以解说的现象。

  这便是自1961年以来,科学家就现已知道,在抱负条件下,阳光照射到典型太阳能电池上,发生的电能数量有一个极限。这个肯定极限,从理论上说大约是33.5%。这意味着,最多只要33.5%的入射光子能量能够被吸收,并转化成有用的电能。但50年过去了,研讨人员一向无法挨近这一功率:2010年来,人们获得的最高功率刚刚超越26%。

  原因在哪里?本来人们走了一个过错的路途—多年来咱们研讨的太阳能电池都是尽可能搜集光子来发生电能,但实际上,能够用相反的办法—便是让光子逃走!他们研讨发现太阳能电池发出光子的作用越好,电压就越高,就能够发生更大的功率。

  太阳能电池发生电力,是因为来自太阳的光子碰击电池内的半导体资料,光子的能量敲松资猜中的电子,使电子自在活动。但在这个进程中,碰击开释电子也能够发生新的光子,这个进程称为发光(luminescence)。Alta Devices公司选用这一理念开发的新式太阳能电池,尽量使它发光,这样光子就不会消失在电池内,这就会有一种天然作用,便是添加太阳能电池发生的电压。所以发光越好,则发生了更多电量!

  轻浮、可曲折改动传统电池特性

  据介绍,这种工艺出产出的极薄的砷化镓薄膜层,使Alta Devices电池厚度仅有1微米,相比之下,人的头发直径大约为40微米厚。

  Chris Norris还指出,Alta Devices公司选用共同的工艺完成了可曲折的太阳能电池,这将能够激起更多使用,“人类100多年来最巨大的创造便是移动性大大提高,飞机、轿车、轮船让移动更方面,可是动力的耗费也更严峻,传统太阳能电池粗笨软弱很难完成便携,而咱们的电池则能够轻松完成便携和嵌入使用。”

  Chris Norris举例说,现在美军现已选用了Alta Devices公司的太阳能电池,如下图中这个细巧的两张A4纸巨细的电池板能够发生10瓦电力。“别的在野外帐子顶部也能够选用这种新式电池板来发生电力。”他指出。

  在Chris Norris看来,新式太阳能电池的使用远不止这样,例如能够用于电动轿车—虽然太阳能电池的电力现在还难以驱动电动轿车,但他指出,在车顶部选用这种新式电池后,其发生的电力能够用于电动轿车的电池体系冷却,由此大大延伸电池续航时刻。

  新资料引入撼动动力工业

  当谈到这个技能对传统硅基太阳能电池工业的冲击,他表明现在砷化镓资料还比较贵重,所以在本钱上这种电池要比硅基贵许多,跟着砷化镓资料本钱的下降,这种太阳能电池价格能够大幅下降,“5到10年内会影响硅基太阳能工业。”他表明。

  现在许多的国内的太阳能电池企业都是根据多晶硅或许单晶硅技能,且一再遭受美国所谓的推销制裁,在如此革命性立异技能的冲击下,未来发展前景令人担忧。期望国内企业能够重新技能中寻求打破,不要重蹈光盘工业筛选磁带工业的悲惨剧。

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