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高效率的Alta Devices太阳能电池信用:Joe Foster,Alta Devices太阳能电池技术不断发展,加州大学伯克利分校的新研究展示了一项新的破纪录技术设计更像是和LED一样,伯克利工程师设计了一个太阳能电池能够发光并吸收它,打破沿途的效率记录4月19日华盛顿 - 为了产生最大的能量,太阳能电池被设计为尽可能多地从太阳吸收光线现在研究人员来自加利福尼亚大学伯克利分校的建议 - 并证明 - 一个违反直觉的概念:太阳能电池应该更像LED,能够发光并吸收它

伯克利团队将在激光会议上展示其研究成果和电光学(CLEO:2012),将于5月6日至11日在加利福尼亚州圣何塞举行“我们所展示的是太阳能电池发射光子越好,其声音越高首席研究员和加州大学伯克利分校电子工程教授Eli Yablonovitch说,自1961年以来,科学家们已经知道,在理想条件下,可收获的电能量是有限的

从阳光照射到典型的太阳能电池这个绝对限制在理论上约为335%

这意味着来自光子的最多335%的能量将被吸收并转换成有用的电能

然而,五十年来,研究人员无法接近实现这一效率:截至2010年,任何人来到的最高仅超过26%(这是针对平板,“单结”太阳能电池,它吸收特定频率以上的光波“多结”电池,它具有多层并吸收多个频率,能够实现更高的效率

最近,Yablonovitch和他的同事试图理解为什么研究人员能够达到的理论极限和极限之间存在如此大的差距当他们工作时,出现了“连贯的画面”,加州大学伯克利分校的研究生和Yablonovitch团队的成员Owen Miller说道他们来了基于光吸收和发射之间数学联系的一个相对简单的,如果可能违反直觉的解决方案“从根本上说,这是因为吸收和发射之间存在热力学联系,”米勒说设计太阳能电池发光 - 这样光子不会变得“迷失”在一个细胞内 - 具有增加太阳能电池产生的电压的自然效果“如果你有一个太阳能电池,它是一个良好的光发射器,它也会使它产生更高的电压,”这反过来增加米勒说,每单位阳光可以从电池中获取的电能量,发光和电压的理论可以用到并不是新的但是之前从未考虑过设计太阳能电池的想法,Miller继续去年,由Yablonovitch共同创立的位于Bay地区的公司名为Alta Devices,使用新概念创建原型太阳能电池由砷化镓(GaAs)制成,这是一种常用于制造卫星太阳能电池的材料原型打破了记录,效率从26%提高到283%公司实现了这一里程碑,部分原因是通过设计电池以实现光照尽可能轻松地从电池中逃逸 - 使用的技术包括,例如,增加后视镜的反射率,后者通过设备的前部将传入的光子发送回来太阳能电池在来自太阳的光子击中半导体时发电细胞内的物质来自光子的能量将电子从这种物质中释放出来,使电子自由流动但是敲击电子的过程也会产生新的p在一个叫做发光的过程中,新的太阳能电池设计背后的想法是,这些新的光子 - 不是直接来自太阳的 - 应该被允许尽可能容易地逃离细胞“第一反应通常是,为什么它是否有助于[让这些光子逃逸]

“米勒说”难道你不想让[光子]进入,也许它们可能产生更多的电子吗

“然而,数学上,允许新光子逃逸会增加电压细胞能够产生 Crystal IS公司的Leo Schowalter和伦斯勒的客座教授说,这项工作是确定科学家如何改善太阳能电池性能以及寻找创新的太阳能电池测试和研究方法的“有效方法”

理工学院是LED,光伏和节能光子学的CLEO委员会主席Yablonovitch说,他希望研究人员能够利用这种技术在未来几年内实现接近30%的效率并且因为这项工作适用于所有类似的太阳能电池,这一发现对整个领域产生了影响CLEO:2012演示文稿CF2J1,“打破太阳能电池效率记录的光电子产品”,Eli Yablonovitch和Owen D Miller,于5月5日星期五上午10:30 11在圣何塞会议中心资料来源:美国光学学会图片:Joe Foster,Alta Devices

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