《電子技術應用》
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光與熱組合系統大幅提高太陽能利用率
摘要: 美國斯坦福大學(StanfordUniversity)于不久前宣布,開發的新系統通過將太陽光輻射的光和熱組合在一起,可望使電光轉換效率達到60%。
Abstract:
Key words :

  太陽能光伏電池典型的在電光轉換效率20%下工作,而美國斯坦福大學(Stanford University)于不久前宣布,開發的新系統通過將太陽光輻射的光和熱組合在一起,可望使電光轉換效率達到60%。

  標準的硅太陽能電池有二方面限制,它們僅吸收部分光譜,而將其余的作為熱量反射,并且,隨著溫度的上升而使其效率下降。相對比較,新系統將采用太陽能聚集器如拋物線蹀在高達800°C溫度下可工作得更好。該大學已從標準的光伏進入不同的物理過程。

  斯坦福大學的系統為由真空隔開的二個電極組成的太陽能電池。關鍵元件是陰極,陰極由在半導體上涂復了銫的單層組成。光子和熱量會促進電子從陰極上釋放,研究人員稱這一過程為光子增強的熱離子釋放(PETE)。

  研究人員已在實驗室在高達400°C下,采用涂復銫的氮化鎵(GaN)試驗了這一概念。選用GaN用于試驗,是因為它帶有銫,熱穩定性好。雖然在能源轉化方面,它是一種劣質材科,電子釋放效率僅達到0.1%,但驗證表明,重要的是可同時捕集光和熱,并使該過程因提高了溫度而得以改進。現在的工作是采用更常用的太陽能電池材料,如砷化鎵和硅,挑戰是帶有銫則熱穩定性較差。
 

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