好消息!太陽能電池剛打破了3項重要的紀錄

今天,我們的世界不僅要對抗氣候危機,甚至還要面對全球疫情。不過,科學家們仍然繼續努力開發再生能源的解決方案。就在本月,太陽能電池板效率已經打破了至少三項記錄。 第一項和第二項是由美國國家再生能源實驗室(National Renewable Energy Laboratory,NREL)的科學家所達成的。他們獨特的「六結」太陽能電池具有前所未有的能量轉換能力,可將強光轉化為電能,效率達到47.1%,這是世界上在聚光條件下效率最高的。 這個記錄比就在幾年前創下的紀錄高出一個百分點。

NREL的John Geisz表示:「該裝置確實展示了多結太陽能電池的巨大潛力。」

該裝置將陽光集中到它的強度提高了143倍為止。 但即使它在單個太陽的照射下,該太陽能電池也比其他任何的都好。

第二項被打破記錄是,該團隊在不集中光線的情況下測試了另一個版本的六結電池,並實現了空前39.2%的效率。基本上,這表示現在可以將更多的太陽能量轉換為電能。電池六個結中的每個結都專門用於捕獲太陽光譜中特定範圍的光。 全部加起來,該設備包含140層的光吸收材料,但它比你頭上的頭髮還要薄三倍。

NREL的材料科學家Ryan France表示:「降低成本的一種方法就是減少所需的面積,你可以使用反射鏡捕獲光線並將光線聚焦到個一點上來做到這一點。」

以這種方式捕捉光,你不僅只會花費材料成本的百分之一甚至千分之一,而且電池本身也變得更加高效率。由於熱力學定律的關係,不可能達到100%的效率,但是能達到中間點將會是相當大的成就,France表示這「其實是很有可能實現的」。

當我們越來越接近這目標,像這樣的記錄在所有類型的太陽能電池中都正在不斷被打破。例如,本月被打破的第三項記錄是透過一個稱為「堆疊型電池(tandem cell)」的東西所實現的。 這是一種只有幾微米厚的設備,它結合了兩種不同的半導體,一種用於光譜的可見部分,另一種用於紅外光。來自德國赫爾曼‧馮‧亥姆霍茲聯合會科研中心(Helmholtz-Zentrum Berlin)的工程師創造了一種由堆疊型矽和鈣鈦礦製成的新型堆疊型電池,它的認證效率為24.16%。

德國赫爾曼‧馮‧亥姆霍茲聯合會科研中心的Steve Albrecht表示:「這種組合面對輻射還非常輕巧並且穩定,並且可能適用於太空中的衛星技術。」

自1976年以來,NREL就一直在研發各種能提高太陽能電池效率水準的技術類型,而堆疊型電池中使用的化合物只在過去的幾年中被開始使用。 在那之後,這種吸光材料比任何其他材料都提高了電池效率。這個堆疊型電池被另一種電池替代只是時間問題,這實將會是一個我們會想要達到的全球能源記錄。

參考資料: Nature EnergyJoule

Hssszn讚新聞著作權聲明:本網站所有內容由自家編輯選寫,並非內容農場複製貼上,所有文章之文字、非經授權,不得轉載。
加入好友