新的太阳能电池效率更高,成本比它的同行少

以下是改编自Erica Solomon的马斯达尔研究所第。太阳能发电的成本开始在世界许多地区以廉价的化石燃料为基础的电力达到价格平价,但清洁能源仍然占世界电力混合的百分之1以上。太阳能,或光伏(光伏),细胞,将太阳光转换成电能,在全球范围内发挥着巨大的作用,但研究人员仍然面临着限制,扩大这一技术。例如,开发非常高效率的太阳能电池,可以将一个显着量的阳光转化为可用的电能,在非常低的成本仍然是一个重大的挑战。一组研究人员从麻省理工学院和科学的马斯达尔研究所技术可能已经找到一种方法在效率和成本之间的这种看似棘手的权衡。该研究小组开发了一种新的太阳能电池,结合了两个不同的层的太阳光吸收材料,以收获更广泛的太阳的能量。研究人员称该设备“步小区,“因为安排在一个循序渐进的方式是两层,与下层伸出的表层下面,为了让两层接收到的阳光。这种分层,或“多结太阳能电池,”通常是昂贵的生产,但研究人员还使用了一种新颖的,其步细胞低成本的制造工艺。团队的步电池概念可以达到理论效率在百分之40以上,估计实际效率百分之35,激励团队的主要研究人员Ammar Nayfeh -马斯达尔学院,电气工程和计算机科学副教授,麻省理工的Eugene Fitzgerald,Merton C.弗莱明SMA材料科学与工程系教授-计划启动商业化公司有前途的太阳能电池。菲茨杰拉德,谁已经推出了几个初创公司,包括专利诉讼系统公司,范式研究有限责任公司,并4power LLC,认为干细胞可能在未来一两年内准备光伏市场。该团队提出了最初的概念证明阶段的细胞在六月举行的第四十三届IEEE光伏专家会议在波特兰,俄勒冈。研究人员还发现在第四十和第四十二年度会议上报告,并在应用物理杂志和IEEE光伏杂志 超越传统的硅晶体硅太阳能电池,已被吹捧为行业的黄金标准在效率方面超过十年,是制造相对便宜的,但他们不是很高效地将阳光转化为电能。平均而言,由硅基太阳能电池太阳能电池板将15和百分之20的太阳能量之间的转化成可用的电。硅的低太阳光对电能效率的部分是由于一个属性被称为它的带隙,它可以防止半导体有效地转换更高的能量的光子,如那些由蓝色,绿色和黄色的光波所发射的电能。相反,只有较低的能量的光子,如那些发射的波长较长的红色光波,有效地转换成电。利用更多的太阳的高能量的光子,科学家们已经探索了不同的半导体材料,如砷化镓、磷化镓。虽然这些半导体已达到更高的效率比硅,最高效率的太阳能电池已通过分层不同的半导体材料的顶部上的彼此和微调,使每个可以吸收一个不同的片的电磁波谱。这些分层的太阳能电池可以达到理论效率高达百分之50,但他们的非常高的制造成本降低了他们的使用利基应用,如在卫星上,在高成本是不太重要的比低重量和高效率。马斯达尔学院麻省理工步细胞,相反,可以制造成本的一小部分,因为一个关键组成部分是在衬底上制作,可重复使用。该装置可以帮助促进高效率的商业应用,多结太阳能电池在工业水平。

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