傳統(tǒng)太陽能電池效率可大幅提高？太陽能轉(zhuǎn)換機(jī)制有待探討！
來源：寶鄂實業(yè)
2019-04-21 22:47
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全球最大的太陽能光伏電池片制造商晶澳太陽能控股有限公司公布，其電池片轉(zhuǎn)換效率已達(dá)18.5%，隨后該公司股價創(chuàng)下三周以來新高。
晶澳在今天發(fā)布的一份聲明中表示，公司所制造的楓葉(Maple)多晶硅光伏電池片已投入大規(guī)?；a(chǎn)。其轉(zhuǎn)換效率水平已領(lǐng)先于多晶硅電池16.8%的平均轉(zhuǎn)換效率。
“這堪稱是一個里程碑，”雷蒙德詹姆斯聯(lián)營公司(RaymondJames&AssociatesInc.)的分析師PavelMolchanov說到。高效率產(chǎn)品無疑具備一定的優(yōu)勢，而其他方面基本上一致。這對于住宅屋頂光伏系統(tǒng)來說絕對是一個重要因素。
美國第二大光伏電池板制造商SunPower一直致力于制造高效光伏電池片。該公司發(fā)言人HelenKendrick在一份郵件中表示，其產(chǎn)品的轉(zhuǎn)換效率最低為22.4%，而實驗室檢測所得的轉(zhuǎn)換效率為24.%。
轉(zhuǎn)換率對于住宅光伏項目來說至關(guān)重要，相對于大型公用事業(yè)電站來說，高效電池板可產(chǎn)出更多電量且占用更小的面積。Molchanov認(rèn)為，如果在Mojave沙漠建造一座光伏農(nóng)場，那么節(jié)約幾英畝的土地也毫無意義了。
傳統(tǒng)太陽能電池的效率可大幅度提高，一項新的研究探討了太陽能轉(zhuǎn)換機(jī)制，項目領(lǐng)導(dǎo)是得克薩斯大學(xué)奧斯汀分校(UniversityofTexasatAustin)化學(xué)家朱曉陽(XiaoyangZhu)。朱曉陽和他的研究小組發(fā)現(xiàn)，有可能使每一個陽光光子產(chǎn)生的電子數(shù)量增加一倍，只需使用一種有機(jī)塑料半導(dǎo)體材料。
“塑料半導(dǎo)體太陽能電池的生產(chǎn)具有很大的優(yōu)勢，其中之一就是成本低，化學(xué)教授朱曉陽說。“結(jié)合潛力巨大的分子設(shè)計和合成，我們的發(fā)現(xiàn)打開了一扇大門，可以帶來一種令人興奮的新方法，進(jìn)行太陽能轉(zhuǎn)換，可產(chǎn)生高得多的效率。
朱曉陽和他的小組發(fā)表了他們的開創(chuàng)性發(fā)現(xiàn)，就在12月16日的《科學(xué)》上，題為《觀察多激子狀態(tài)在單線態(tài)裂變中確保超快多電子轉(zhuǎn)移》(ObservingtheMultiexcitonStateinSingletFissionEnsuingUltrafastMultielectronTransfer)
今天使用的硅太陽能電池，最大理論效率大約為31%，因為照射到電池上的大部分太陽能量都太高，難以轉(zhuǎn)化為可用的電力。這種能量在形式上是“熱電子，會散發(fā)為熱量。捕獲熱電子有可能提高效率，使太陽能到電力的轉(zhuǎn)換效率達(dá)到66%。
朱曉陽和他的研究小組先前曾表明，可以捕獲這些熱電子，只需要使用半導(dǎo)體納米晶體。他們在2010年的《科學(xué)》上發(fā)表了那項研究，但朱曉陽說，靠那項研究，要實際實施一項可行的技術(shù)，還面臨很多挑戰(zhàn)。
“一件事情是，朱曉陽說，“要達(dá)到66%的效率，只有使用高度集中的陽光，不能只用原始自然陽光，就是通常照射到太陽能電池板上的陽光。這就會產(chǎn)生一些問題，因為要考慮設(shè)計一種新材料或設(shè)備。
為了規(guī)避這個問題，朱曉陽和他的小組已經(jīng)找到一種替代方法。他們發(fā)現(xiàn)，一個光子會產(chǎn)生一個黑暗的量子“陰影狀態(tài)，隨后，可以從中有效地捕捉到兩個電子，以產(chǎn)生更多的能量，這要采用半導(dǎo)體并五苯(pentacene)。
這一研究小組牽頭的是陳煒倫(Wai-lunChan)，他是朱曉陽小組的博士后研究員，協(xié)助人員還有博士后研究員曼努埃爾里格斯(ManuelLigges)，阿斯卡特金勞柏克夫(AskatJailaubekov)，羅蘭凱克(LorenKaake)和路易斯馬佳阿維拉(LuisMiaja-Avila)幫助。這項研究的支持來自國家科學(xué)基金會和能源部。
晶澳在今天發(fā)布的一份聲明中表示，公司所制造的楓葉(Maple)多晶硅光伏電池片已投入大規(guī)?；a(chǎn)。其轉(zhuǎn)換效率水平已領(lǐng)先于多晶硅電池16.8%的平均轉(zhuǎn)換效率。
“這堪稱是一個里程碑，”雷蒙德詹姆斯聯(lián)營公司(RaymondJames&AssociatesInc.)的分析師PavelMolchanov說到。高效率產(chǎn)品無疑具備一定的優(yōu)勢，而其他方面基本上一致。這對于住宅屋頂光伏系統(tǒng)來說絕對是一個重要因素。
美國第二大光伏電池板制造商SunPower一直致力于制造高效光伏電池片。該公司發(fā)言人HelenKendrick在一份郵件中表示，其產(chǎn)品的轉(zhuǎn)換效率最低為22.4%，而實驗室檢測所得的轉(zhuǎn)換效率為24.%。
轉(zhuǎn)換率對于住宅光伏項目來說至關(guān)重要，相對于大型公用事業(yè)電站來說，高效電池板可產(chǎn)出更多電量且占用更小的面積。Molchanov認(rèn)為，如果在Mojave沙漠建造一座光伏農(nóng)場，那么節(jié)約幾英畝的土地也毫無意義了。
傳統(tǒng)太陽能電池的效率可大幅度提高，一項新的研究探討了太陽能轉(zhuǎn)換機(jī)制，項目領(lǐng)導(dǎo)是得克薩斯大學(xué)奧斯汀分校(UniversityofTexasatAustin)化學(xué)家朱曉陽(XiaoyangZhu)。朱曉陽和他的研究小組發(fā)現(xiàn)，有可能使每一個陽光光子產(chǎn)生的電子數(shù)量增加一倍，只需使用一種有機(jī)塑料半導(dǎo)體材料。
“塑料半導(dǎo)體太陽能電池的生產(chǎn)具有很大的優(yōu)勢，其中之一就是成本低，化學(xué)教授朱曉陽說。“結(jié)合潛力巨大的分子設(shè)計和合成，我們的發(fā)現(xiàn)打開了一扇大門，可以帶來一種令人興奮的新方法，進(jìn)行太陽能轉(zhuǎn)換，可產(chǎn)生高得多的效率。
朱曉陽和他的小組發(fā)表了他們的開創(chuàng)性發(fā)現(xiàn)，就在12月16日的《科學(xué)》上，題為《觀察多激子狀態(tài)在單線態(tài)裂變中確保超快多電子轉(zhuǎn)移》(ObservingtheMultiexcitonStateinSingletFissionEnsuingUltrafastMultielectronTransfer)
今天使用的硅太陽能電池，最大理論效率大約為31%，因為照射到電池上的大部分太陽能量都太高，難以轉(zhuǎn)化為可用的電力。這種能量在形式上是“熱電子，會散發(fā)為熱量。捕獲熱電子有可能提高效率，使太陽能到電力的轉(zhuǎn)換效率達(dá)到66%。
朱曉陽和他的研究小組先前曾表明，可以捕獲這些熱電子，只需要使用半導(dǎo)體納米晶體。他們在2010年的《科學(xué)》上發(fā)表了那項研究，但朱曉陽說，靠那項研究，要實際實施一項可行的技術(shù)，還面臨很多挑戰(zhàn)。
“一件事情是，朱曉陽說，“要達(dá)到66%的效率，只有使用高度集中的陽光，不能只用原始自然陽光，就是通常照射到太陽能電池板上的陽光。這就會產(chǎn)生一些問題，因為要考慮設(shè)計一種新材料或設(shè)備。
為了規(guī)避這個問題，朱曉陽和他的小組已經(jīng)找到一種替代方法。他們發(fā)現(xiàn)，一個光子會產(chǎn)生一個黑暗的量子“陰影狀態(tài)，隨后，可以從中有效地捕捉到兩個電子，以產(chǎn)生更多的能量，這要采用半導(dǎo)體并五苯(pentacene)。
這一研究小組牽頭的是陳煒倫(Wai-lunChan)，他是朱曉陽小組的博士后研究員，協(xié)助人員還有博士后研究員曼努埃爾里格斯(ManuelLigges)，阿斯卡特金勞柏克夫(AskatJailaubekov)，羅蘭凱克(LorenKaake)和路易斯馬佳阿維拉(LuisMiaja-Avila)幫助。這項研究的支持來自國家科學(xué)基金會和能源部。
