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用“離子加農(nóng)炮”轟出的太陽(yáng)能電池板
來(lái)源:新聞中心 日期:2012-3-22 作者:全球電池網(wǎng) 點(diǎn)擊:

近日,致力研發(fā)太陽(yáng)能及半導(dǎo)體超薄硅片技術(shù)的美國(guó)Twin Creeks公司透露,他們已經(jīng)研發(fā)出一種太陽(yáng)能電池,價(jià)格比當(dāng)今世上最便宜產(chǎn)品的還低一半,更妙的是,Twin Creeks的太陽(yáng)能電池是用粒子加速器制造出來(lái)的。


  目前來(lái)看,幾乎所有的太陽(yáng)能電池板都是把一大個(gè)晶體硅塊切割成200微米厚的硅片,加上電極板,用玻璃蓋封裝,然后放到一個(gè)有太陽(yáng)的地方,通過(guò)光電效應(yīng)(當(dāng)光子撞擊硅,就激發(fā)出電子,產(chǎn)生了電,光能轉(zhuǎn)化成電能)發(fā)電。這種方法有兩大弊端:就像劈砍木材時(shí)會(huì)產(chǎn)生木屑一樣,當(dāng)把晶體硅塊分割成200微米的晶體硅片時(shí),也會(huì)產(chǎn)生“硅屑”,造成浪費(fèi),而且這種浪費(fèi)接近50%;另外,即使厚度小于200微米,表面上電池板還能運(yùn)作得很好,但是硅片卻因?yàn)樘《兊靡姿樯踔疗屏选?/p>


  因此,Twin Creeks公司的粒子加速器,被稱為亥伯龍神(Hyperion)的“離子加農(nóng)炮”應(yīng)運(yùn)而生。認(rèn)真看上圖,可以看到3毫米厚的硅片包裹著那個(gè)大輻輪的外緣。粒子加速器把氫離子發(fā)射到這些硅片上。嚴(yán)格控制加速器的電壓,發(fā)射氫離子使之聚集到硅片表面20微米深處。由機(jī)械手把這些硅片運(yùn)輸?shù)揭粋(gè)熔爐中,硅片表面的氫離子在熔爐中被加熱成氫氣,這樣就把20微米厚的硅層就分離出來(lái)了。用金屬做襯底,使其變得不易碎(你可以從下圖右側(cè)看出,它很容易彎曲)。剩下的硅片,又可以供粒子加速器的再一次發(fā)射氫離子使用。將厚度變成了原來(lái)的1/10,大大減少了硅片的浪費(fèi),這就是Twin Creeks公司能將太陽(yáng)能電池的成本減半的秘訣所在了。


  “MIT Technology Review”雜志提到,雖然電子束這種技術(shù)曾經(jīng)也被考慮過(guò),但是粒子加速器的昂貴價(jià)格,讓商業(yè)實(shí)行變得望而卻步。Twin Creeks公司必須得制造出自己的粒子加速器,而這種加速器的威力要比當(dāng)今市面上的加速器強(qiáng)大10倍(100毫安1兆電子伏),這就為革新帶來(lái)了巨大考驗(yàn)。


  總而言之,如果你買(mǎi)了Twin Creeks公司的設(shè)備,太陽(yáng)能電池每瓦特的成本有望在40美分左右,這將是市面上太陽(yáng)能電池(大多數(shù)的太陽(yáng)能電池是中國(guó)制造的)銷(xiāo)售價(jià)格的一半。從這個(gè)價(jià)格上看,它將會(huì)嚴(yán)重威脅化學(xué)能電池的統(tǒng)治地位。

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