鉅大LARGE | 點擊量:1252次 | 2020年04月09日
28.2%!美Alta Devices太陽能電池板效率創記錄
據路透社報道,位于美國加州SantaClara的太陽能電池板生產商AltaDevices今天宣布,其生產的太陽能電池板光電轉換率達到28.2%,打破此前該公司去年創造的27.6%的記錄。阿爾塔設備公司稱,其創新技術可用于進行大規模生產。
AltaDevices表示,硅基太陽能電池板理論轉換率為33.5%。該公司可能正在研發能夠達到該水平的太陽能電池板。像FirstSolar生產的薄膜太陽能電池板的轉換率達不到硅基電池板的轉換水平。來自第一太陽能的PamHegarty表示,在漫射光和高溫環境狀態下,薄膜太陽能電池板的表現要好于硅基電池板。雖然薄膜太陽能電池板占地較多,安裝成本更高,但是其在光照環境不好的情況下能出現更多的電力。
PamHegarty說道:所有事情都有其兩面性,硅基太陽能電池板擁有更高的轉換率,但是當太陽光不是在直射狀態下,薄膜太陽能電池板能夠吸收更多的陽光,生產更多的電力。
阿爾塔設備公司的研究人員研究砷化鎵(galliumarsenide),提高內在屬性,使它幾乎成為理想的太陽能電池材料,Alta合伙創始人、加州理工大學(Caltech)應用物理學教授HarryAtwater說,當太陽能電池吸收陽光時,部分能量在陽光照射下出現電子,這些電子被迅速引出電池,形成電力。假如電子被提取得不夠快,它們就會衰變,釋放能量,成為熱或光。喪失這種能量作為熱量,就會減少電池出現的電壓和電流量,也減少功率輸出。但是,相反,假如電子出現的是光,這種光就可被太陽能電池再次吸收,生成另一個電子,這就供應了另一個機會,使能量在陽光下可成為電力。
Atwater說,公司正在努力改善外延層剝離,開發更好的方法,在晶圓上生長結晶層。目前的方法稱為化學氣相沉積法(chemicalvapordeposition),速度太慢,難以制備廉價的太陽能電池。
在砷化鎵中,幾乎所有的電子都是出現光,而不是熱。在這種最高質量的材料樣品中,每進入一個光子,光生產和再吸收循環可發生100次,這就供應了很高的概率,出現的電子最終會被引導發電。為了實現創紀錄的太陽能電池的效率,阿爾塔設備公司的研究人員開發了一些化學處理方法,用于材料裂紋,否則,這些裂紋會有一種傾向,絆住電子,并使它們釋放能量作為熱。他們還努力改進電池背面,確保出現的光子被反射回材料中,從而更加有可能使它們出現電力。
假如太陽能發電要與化石燃料競爭,提高效率就必不可少。新增單個太陽能電池的輸出功率,就可減少每套設備所要的電池數,也可以削減某些方面的成本,如安裝,布線以及一些電子裝置方面,因為要把電池板連接到電網。