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澳大利亞科學(xué)家研制出全球最高效太陽(yáng)能電池

發(fā)布時(shí)間:2009年8月31日 來(lái)源:

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    在太陽(yáng)能運(yùn)用領(lǐng)域,如何將太陽(yáng)能最大限度轉(zhuǎn)變成可使用能源一直是各國(guó)科學(xué)家爭(zhēng)相研究的難題。最近,新南威爾士大學(xué)(University of New South Wales)的科學(xué)家宣布,他們成功研制出一種復(fù)合材料,能夠?qū)⑻?yáng)能43%的能量轉(zhuǎn)變成電能,這一結(jié)果也打破了此前42.7%的記錄。

    最新科學(xué)研究成果表明,復(fù)合材料制造的電池板與單一材料電池板相比,能夠更加高效的利用太陽(yáng)能。因?yàn)樘?yáng)能電池主要是通過(guò)半導(dǎo)體材料來(lái)吸收陽(yáng)光中的光子,并將其轉(zhuǎn)換成電流。每一種半導(dǎo)體只能吸收特定能量范圍的光子,這個(gè)范圍稱(chēng)為該材料的“能帶隙”。能帶隙越寬,電池的效率則越高。

    科學(xué)家利用一種特殊的硅元件作為該復(fù)合材料的主要組成部分,因?yàn)楣枘茏畲笙薅鹊膶⒐庾V波長(zhǎng)中的紅外以及近紅外光線(xiàn)加以吸收利用。科學(xué)家再將硅元件同鎵、銦、磷以及砷這四種材料做成的元件加以融合利用,通過(guò)改變復(fù)合材料中鎵、銦、磷以及砷的比例,調(diào)節(jié)其能帶隙范圍使其達(dá)到最大吸收率,最終就創(chuàng)造了將太陽(yáng)能43%的能量轉(zhuǎn)變成電能的記錄。

    不過(guò),如果想要將這一研究成果進(jìn)行推廣應(yīng)用,科學(xué)家們還需做更多工作。目前,這一高效能量轉(zhuǎn)換結(jié)果只能在實(shí)驗(yàn)室里進(jìn)行。此外,非硅晶體材料也非常昂貴,不適合大面積推廣。但不論怎樣,此次科學(xué)家成功打破太陽(yáng)能利用記錄,也為人類(lèi)未來(lái)利用太能能提供了諸多參考價(jià)值。

    規(guī)劃目標(biāo)實(shí)現(xiàn)后,可以取得良好的經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益和生態(tài)效益。節(jié)能熱炕綜合熱效率由原來(lái)的45%提高到70%以上,冬季居室溫度平均提高5-7℃。1戶(hù)新建1鋪節(jié)能熱炕年可節(jié)支150元左右(每戶(hù)年平均可節(jié)約柴草0.5噸以上)。薪柴使用大量減少,林草資源、生態(tài)環(huán)境得到有效保護(hù),農(nóng)村環(huán)境衛(wèi)生狀況明顯改善,農(nóng)業(yè)綜合用能效率顯著提高,實(shí)現(xiàn)農(nóng)村家居溫暖、清潔的目標(biāo),對(duì)促進(jìn)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展,鞏固生態(tài)建設(shè)成果、改善生態(tài)環(huán)境具有重要意義。
 


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