美國國家可再生能源實驗室(NREL)的一個研究小組開發了一種新型結電池,它包含六個結,并從太陽光譜的特定部分捕獲光。
該設備基于六個可捕獲陽光的光敏活性層,據稱其潛在轉換效率為 50%,而目前的行業標準為 35%。
研究結果表明,當與光學聚集相結合時,增加用于聚集光的結電池將 47.1% 的入射光轉化為電能。這種轉換最終可以在太陽能電池中達到 50% 的效率。
新的 NREL 設備采用多結光伏技術,克服了傳統太陽能電池的效率限制。其 140 層各種 III-IV 合金,其中包括六個不同的光敏層,這預示著所有此類應用將很快涉及這些新型六結太陽能電池的使用。

電池的六個結(光敏層)中的每一個都從太陽光譜的特定部分捕獲光 [來源?自然]
儀器的特殊鏡頭蓋可以有目的地聚焦 143 倍強度的陽光。
據 John Geisz 稱,盡管采用了這種技術,但該設備仍具有令人印象深刻的轉換。參與開發該設備的 Geisz 以及描述該機制本身的研究的作者,也出現在?Nature Energy 中。
使用這項技術獲得了 39.2% 的高轉換效率,同時研究人員還強調了為面板電池配備鏡子以將陽光精確聚焦在表面上以獲得更高效率的可能性。

NREL 科學家 John Geisz(左)和 Ryan France
研究人員對能夠很快克服目前商業化的障礙表示強烈的信心,例如細胞內的電阻屏障,這會阻止高比例的電流流動,以及生產設備所需的材料成本高。
解決方案可能在于減少實際照明區域,例如,將光線集中在特定點上。不幸的是,地球的光通量可能有助于減輕障礙物,但不如那些靠近太陽的行星強。
此外,經過驗證的四結太陽能電池的轉換效率通過新的六結品種顯著提高,并且這種結構內串聯電阻的顯著降低預示著超過 50% 的有用水平。光的使用和利用的重要性決定了它應該在最佳條件和最高水平下發生的必要性。
太陽能系統的生產高度依賴云覆蓋。天氣預報可用于預測將到達地面太陽能收集器的陽光量。
這增加了旨在準確和精確預測云現象的地球靜止衛星的數量。這些估計將通過確定云的高度、厚度和光學深度來影響到達地球表面的陽光量。水呈現出多種液體形式或各種大小的冰晶。吸收通過影響其視覺強度來修改云。?
這些測試是通過制造、表征和分析具有效率為 35.8% 的 IMM 6J 聚光器的太陽能電池進行的。如前所述,限制涉及由 Zn 擴散引起的高內阻勢壘。工作溫度也影響了障礙物的高電阻。這些設備采用電解鍍金觸點和低粘度環氧樹脂-硅膠手柄制成。
太陽能
隨著太陽能發電量的增加,太陽能將成為未來幾十年電力供應的來源。任何設備都可以更好地工作,使用更高效的太陽能電池,在相同的空間下,將保證更多的功率,反之亦然,在相同的功率下,會更小。無論如何,新的太陽能電池可以從中提取更多的能量。
最近,在世界許多地方,無污染的天空有助于提高光伏電站的生產力。在英國,4 月 20 日,太陽能發電量達到 9.7 吉瓦的峰值,占該國電力供應的近 30%。在德國,4 月整周太陽能的份額達到 23%,而 2019 年平均約為八 (8)%。雖然是暫時的,但這些數字令人印象深刻。太陽能現在已準備好迎接新的挑戰。進一步的研究和技術將確保世界由更清潔的電力驅動。
審核編輯 黃昊宇
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