斯坦福大學的工程師們宣布,一個能同時聯(lián)合利用太陽輻射的光和熱產(chǎn)生電力的方法,將提供超過現(xiàn)有太陽能電池科技兩倍多的效率。他們發(fā)現(xiàn)并證明了這個方面的有效性,這個方法被稱為“光子增強型熱離子輻射”(簡稱為PETE),將能夠減少太陽能產(chǎn)品的成本,低到足夠和石油能源進行競爭。
大多數(shù)的太陽能電池板利用半導體材料硅將光能轉(zhuǎn)化為電能。但是這些電池只利用了陽光光譜的一部分,其他的僅僅是產(chǎn)生了熱。未被利用的陽光和電池本身的低效率產(chǎn)生的熱量,導致一半以上的抵達到電池的原始太陽能損失掉了。
假若這些浪費掉的熱能能用某種方式采集到,太陽能電池將比現(xiàn)在有效率得多。問題是熱能轉(zhuǎn)化系統(tǒng)需要更高的溫度,而太陽能電池的效率在高溫下迅速降低。
研究小組的領(lǐng)導者Melosh發(fā)現(xiàn),用薄層的金屬銫覆蓋在一片半導體材料上,能夠使材料同時利用光和熱能來產(chǎn)生電力。
“我們描述的是一個新的物理過程,并非基于標準的光電伏打機理。但是,你可以想象成是一個能在非常高的溫度下進行的光電伏打反應(yīng)。”Melosh說道。“實際上,它在高溫下運作得更好,越高越好。”
材料費用是太陽能能源工業(yè)發(fā)展的一個制約因素,所以減少太陽能建設(shè)的資金投入是一個很大的優(yōu)勢。
“PETE方法給了太陽能能源的迅猛發(fā)展一個確實的可能性。”MElosh說道。“即使我們無法達到完美的效率利用,比方說我們提升了太陽能轉(zhuǎn)換效率10%,從現(xiàn)有的20%轉(zhuǎn)化效率提高到30%,那么(和現(xiàn)有的系統(tǒng)相比)產(chǎn)能還是總共提升了50%。”
而這個增量已經(jīng)足夠使得太陽能能源可以和石油能源進行競爭。
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