可吸收太阳光全部波长,最有效率的太阳能电池可望出炉

2017-07-21 13:28:15 大云网　点击量：评论 (0)

地球每天从太阳获得的能量，数量级达到 10 的 12 次方瓦，比全地球人类用电量多 1 万倍，太阳能将会是解决人类能源不足的一大关键，可是太阳能电池一直以来都有转换效率不够高的问题，目前业界使用的太阳能

地球每天从太阳获得的能量，数量级达到 10 的 12 次方瓦，比全地球人类用电量多 1 万倍，太阳能将会是解决人类能源不足的一大关键，可是太阳能电池一直以来都有转换效率不够高的问题，目前业界使用的太阳能电池转换效率大约是 15%~20%，因此科学家正在研发效率更高的太阳能电池。

近期乔治华盛顿大学的科学家设计了一种新的太阳能电池原型，他们将电池多层次堆叠成单一设备，经测量发现将阳光物转换成电能的效率高达 44.5%，如果成品设计得宜，将成为世界上效率最高的太阳能电池。

太阳能板其实是由许多太阳能电池所组成，最常见的太阳能电池是“硅”做成的，之中分成两层，n 型矽层拥有多余的电子，p 型矽层则缺少电子，称作拥有“电洞”，这可以导致电流流动。当太阳光照射到太阳能电池时，可以将太阳光束看做一颗颗“光子”，能量够大的光子会撞掉一个电子，电子就会开始流动，此时就可以开始收集这些移动的电子。

这次华盛顿大学所设计的太阳能板跟以往在屋顶上看到的不同，他们使用了聚光型太阳能电池(concentrator photovoltaic[CPV]panels)，也就是使用透镜将光聚集到狭小面积上来提高发电效率，因此能够提升面积运用效率。

但此次设计最特别的是使用了多层次堆叠，每一层太阳能电池使用不同的材料，达到可以吸收不同范围波长的效果。

华盛顿大学应用科学部的负责人 Matthew Lumb 表示，“到达地球的太阳光中波长大部分落于波长 250 纳米至 2,500 纳米，而一般传统的太阳能电池无法捕捉这整个范围的能量。”