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美新型金字塔结构助太阳能电池提高效率

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来源: 作者: 2019-05-17 00:30:21

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表面带有金字塔和锥形结构的太阳能电池可以提高发电效率。图片来源:斯坦福大学

虽然太阳能电池已经技术成熟、运用广泛,但其能源转化率一直存在瓶颈。例如,目前最成功、运用最广泛的硅基电池的能源转化率还不足30%。

近日,美国斯坦福大学电力工程教授范汕洄研究组采用的新型“金字塔”型表面设计可以使太阳能电池自动降温,从而克服了太阳能电池持久、高效发电中的一大障碍。

据悉,目前太阳能电池效率较低的1大原因是由电池本身过热造成的。数据显示,每升高1℃,太阳能电池的效率就会降低0.5%;于此同时,温度每升高10℃,太阳能电池的老化速率就会加倍。为此,科研界和工业界投入了巨资试图解决这个问题。

通常,太阳能电池能够轻易到达55℃以上。这使得能源转化率和寿命探路者发布秋冬订货数据 全年订货同比增两成
都大大降低。而通过透风或冷却液等主动降温方式不仅成本较高,还可能会形成遮挡影响能量吸收。

范汕洄研究组采用的设计则避免了这些问题。据悉,研究人员在电池表面增加一层非常薄的石英玻璃,上面嵌入微型的金字塔和锥形结构。通过这类改造,太阳能电池能可以将不需要的热量反射回去。该研究发表在美国光学学会(OSA)的公然获取杂志《光学》第一期上。

对太阳能电池来讲,可见光转化为电能的效力最高,而红外光则主要携带热量。据范汕洄介绍,该设计采用的石英玻璃允许可见光通过,但是对特殊波长的光却有折射和反射的作用,从而实现北京外逃6年副总裁回国自首:看见中国人就想家
了自动降温。

目前,研究人员已经在实验室中进行了相关测试,下一步,他们将在室外环境中进行测试。

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