可吸收太陽光全部波長,最有效率的太陽能電池可望出爐

2017-07-21 13:28:15 大云網　點擊量：評論 (0)

地球每天從太陽獲得的能量，數量級達到 10 的 12 次方瓦，比全地球人類用電量多 1 萬倍，太陽能將會是解決人類能源不足的一大關鍵，可是太陽能電池一直以來都有轉換效率不夠高的問題，目前業界使用的太陽能

地球每天從太陽獲得的能量，數量級達到 10 的 12 次方瓦，比全地球人類用電量多 1 萬倍，太陽能將會是解決人類能源不足的一大關鍵，可是太陽能電池一直以來都有轉換效率不夠高的問題，目前業界使用的太陽能電池轉換效率大約是 15%~20%，因此科學家正在研發效率更高的太陽能電池。

近期喬治華盛頓大學的科學家設計了一種新的太陽能電池原型，他們將電池多層次堆疊成單一設備，經測量發現將陽光物轉換成電能的效率高達 44.5%，如果成品設計得宜，將成為世界上效率最高的太陽能電池。

太陽能板其實是由許多太陽能電池所組成，最常見的太陽能電池是“硅”做成的，之中分成兩層，n 型矽層擁有多余的電子，p 型矽層則缺少電子，稱作擁有“電洞”，這可以導致電流流動。當太陽光照射到太陽能電池時，可以將太陽光束看做一顆顆“光子”，能量夠大的光子會撞掉一個電子，電子就會開始流動，此時就可以開始收集這些移動的電子。

這次華盛頓大學所設計的太陽能板跟以往在屋頂上看到的不同，他們使用了聚光型太陽能電池(concentrator photovoltaic[CPV]panels)，也就是使用透鏡將光聚集到狹小面積上來提高發電效率，因此能夠提升面積運用效率。

但此次設計最特別的是使用了多層次堆疊，每一層太陽能電池使用不同的材料，達到可以吸收不同范圍波長的效果。

華盛頓大學應用科學部的負責人 Matthew Lumb 表示，“到達地球的太陽光中波長大部分落于波長 250 納米至 2,500 納米，而一般傳統的太陽能電池無法捕捉這整個范圍的能量。”