“金字塔”助太陽能電池提高效率

雖然太陽能電池已經(jīng)技術(shù)成熟、應(yīng)用廣泛，但其能源轉(zhuǎn)化率一直存在瓶頸。例如，目前最成功、應(yīng)用最廣泛的硅基電池的能源轉(zhuǎn)化率還不足30%。

近日，美國斯坦福大學(xué)電力工程教授范汕洄研究組采用的新型“金字塔”型表面設(shè)計可以使太陽能電池自動降溫，從而克服了太陽能電池持久、高效發(fā)電中的一大障礙。

據(jù)悉，目前太陽能電池效率較低的一大原因是由電池本身過熱造成的。數(shù)據(jù)顯示，每升高1℃，太陽能電池的效率就會降低0.5%；于此同時，溫度每升高10℃，太陽能電池的老化速率就會加倍。為此，科研界和工業(yè)界投入了巨資試圖解決這個問題。

通常，太陽能電池能夠輕易達到55℃以上。這使得能源轉(zhuǎn)化率和壽命都大大降低。而通過通風或冷卻液等主動降溫方式不僅成本較高，還可能會形成遮擋影響能量吸收。

范汕洄研究組采用的設(shè)計則避免了這些問題。據(jù)悉，研究人員在電池表面增加一層非常薄的石英玻璃，上面嵌入微型的金字塔和錐形結(jié)構(gòu)。通過這種改造，太陽能電池能可以將不需要的熱量反射回去。該研究發(fā)表在美國光學(xué)學(xué)會（OSA）的公開獲取雜志《光學(xué)》第一期上。

對太陽能電池來說，可見光轉(zhuǎn)化為電能的效率最高，而紅外光則主要攜帶熱量。據(jù)范汕洄介紹，該設(shè)計采用的石英玻璃允許可見光通過，但是對特殊波長的光卻有折射和反射的作用，從而實現(xiàn)了自動降溫。

目前，研究人員已經(jīng)在實驗室中進行了相關(guān)測試，下一步，他們將在室外環(huán)境中進行測試。

(關(guān)鍵字：太陽能 電池 效率)