新型太阳能电池技术激发无限应用(中)
据介绍,这种新型太阳能电池技术由加州大学伯克利分校电气工程教授Eli Yablonovitch的研究小组提出,他们在研究太阳能电池转换效率时发现一个有趣的难以解释的现象。
这就是自1961年以来,科学家已经知道,在理想条件下,阳光照射到典型太阳能电池上,产生的电能数量有一个限度。这个绝对限度,从理论上说大约是33.5%。这意味着,最多只有33.5%的入射光子能量可以被吸收,并转换成有用的电能。但是50年过去了,研究人员一直无法接近这一效率:2010年来,人们取得的最高效率刚刚超过26%。 原因在哪里?原来人们走了一个错误的道路----多年来大家研究的太阳能电池都是尽可能收集光子来产生电能,但实际上,可以用相反的方法----就是让光子 逃走!他们研究发现太阳能电池散发光子的效果越好,电压就越高,也可以产生更大的效率。
太阳能电池产生电力,是因为来自太阳的光子撞击电池内的半导体材料,光子的能量敲松材料中的电子,使电子自由流动。但是,这个过程中,撞击释放电子也可以产生新的光子,这个过程称为发光(luminescence)。Alta Devices公司采用这一理念开发的新型太阳能电池,尽量使它发光,这样光子就不会消失在电池内,这就会有一种自然效果,就是增加太阳能电池产生的电压。所以发光更好,则产生了更多电量