在没有阳光照亮的地方,请采用更好的背接触式太阳能电池。
在五花八门的能源世界中,太阳能电池只是不起眼的小角色,部分原因在于它们不能有效地将光能转化为电能。尽管砷化镓等先进材料制成的太阳能电池,效率能够达到近30%,但造价昂贵,只适用于太空。多年来,一般商业光伏电池的效率始终在15%~16%左右徘徊。然而,在过去的两个月中,有几家公司称其产品效率获得了极大提高,这使光伏电池就更具有吸引力。
太阳能模块通常装在有限的空间内,例如屋顶。光电产品制造商,BPSolar公司副总裁Eric Daniels认为,由于这种原因,许多客户宁愿多花钱购买具有更高转化效率的太阳能电池。(太阳能发电模块的价格通常在每瓦4到8美元)。
目前的商业光伏电池采用晶体硅衬底。光线照在半导体上,使内部电子受激发射。被激发的电子向电极移动,从而产生电流。要想提高效率,制造商要提高入射光的吸收量,或者减少电阻造成的能量损失。为实现这一目的,各公司采用了不同的方法。比如使电池背面具有内反射性,这样有些光线可以两次穿过电池;另一种措施是在电池表面涂一层非晶硅,与晶体硅相比,它能更好地吸收太阳光。
三月,BP Solar公司宣布研制出率达18.3%的光伏电池。当月,日本三洋公司推出的光伏电池效率达到19.5%。五月,加州桑尼维尔的Sunpower公司称,他们研制出的光伏电池效率超过20%。
Sunpower将其优势主要归功于独特的背接触式电池设计。大多数太阳能电池的前面被纤细的电线网覆盖,电线用来传输半导体内部产生的电流。尽管电线很细,但仍然掩住了本可以用来收集阳光的宝贵空间。
Sunpower把所有电线和连接器件都移到电池背面。Sunpower背接触式电池的首次现身,是在NASA无人驾驶太阳能飞机“太阳神”号上效率达到将近23%。(“太阳神”号于六月坠入太平洋,但是NASA已经排除了失事原因是电池。)为了让产品适合大规模生产,公司牺牲了一定的效率百分点,并通过降低价格来吸引第一批高端用户。新型光伏电池将于明年批量生产。
【柯江华/译杨光/校】
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