據(jù)物理學(xué)家組織網(wǎng)日前報(bào)道，用于供電的太陽(yáng)能電池板會(huì)占據(jù)屋頂?shù)拇蟛糠挚臻g，為太陽(yáng)能加熱系統(tǒng)留下的空間很少。為了解決這一問(wèn)題，美國(guó)科學(xué)家制造出了一種新的太陽(yáng)能電池系統(tǒng)，其不僅供電能力更強(qiáng)，并且也能捕獲更多熱量來(lái)加熱房間和水。

太陽(yáng)能光伏熱能系統(tǒng)(PVT)指利用太陽(yáng)電池的光生伏特效應(yīng)，將太陽(yáng)能直接轉(zhuǎn)換成電能的發(fā)電系統(tǒng)。但迄今為止，與獨(dú)立式太陽(yáng)能集熱器相比，其生熱能力要略遜一籌。那是因?yàn)�，它們需要在低溫下操作，以冷卻晶體硅太陽(yáng)能電池，這就會(huì)讓硅發(fā)電更多，但集熱能力就乏善可陳了。

如此一來(lái)，PVT就面臨兩方面的問(wèn)題。首先，與它相比，好的太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)能以更低的成本捕捉更多的能量。另外，其會(huì)占滿(mǎn)屋頂?shù)乃�有空間，使得熱應(yīng)用幾乎無(wú)立錐之地。有鑒于此，密歇根理工大學(xué)材料科學(xué)和工程學(xué)助理教授約書(shū)亞·皮爾思領(lǐng)導(dǎo)的科研團(tuán)隊(duì)使用不同的硅制造出了一種更好的PVT從而解決了上述問(wèn)題。

皮爾思解釋道，目前，大多數(shù)太陽(yáng)能面板都由晶體硅制成，但其實(shí)，科學(xué)家們也可以使用非晶硅(一般是薄膜硅)來(lái)制造太陽(yáng)能電池。薄膜硅的供電量或許要少一點(diǎn)，但它們更輕、更靈活且更便宜且能節(jié)能。然而，由于非晶硅材料在強(qiáng)烈的光線照射下會(huì)產(chǎn)生缺陷而導(dǎo)致電流下降(即所謂的光致衰減效應(yīng))，發(fā)生供電不穩(wěn)定的問(wèn)題。因此，目前，薄膜太陽(yáng)能電池占據(jù)的市場(chǎng)份額非常少。

然而，皮爾思團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)，可以通過(guò)將薄膜硅整合入一種新的PVT中來(lái)克服光致衰減效應(yīng)。皮爾思指出，在制造新系統(tǒng)之前，我們不需要將薄膜硅冷卻;而且，通過(guò)將其加熱到太陽(yáng)能-熱操作溫度(接近水的沸點(diǎn))，可以使用這種薄膜硅制造出更厚且能克服光致衰減效應(yīng)的太陽(yáng)能電池。當(dāng)他們將薄膜硅直接應(yīng)用于太陽(yáng)能集熱器上時(shí)，他們也發(fā)現(xiàn)，通過(guò)抑制退火(每天烘烤該電池兩次)，他們能將新太陽(yáng)能電池的光電轉(zhuǎn)化效率提高10%。

皮爾思說(shuō)：“新電池系統(tǒng)的供熱、供電效率都得到了極大的提高，因此，這種PVT將成為下一波太陽(yáng)能電池的主流。在接下來(lái)的20年內(nèi)，每家每戶(hù)的屋頂上可能都會(huì)配備PVT。”