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如何利用太陽能電池,使用太陽能電池的方法
來源:湖南萬千光伏科技有限公司 發表時間:2019-04-19

玻璃板將藍光轉換為紅色,將其引導至玻璃邊緣。


我喜歡太陽能。由于太陽能,平均而言,過去兩年我不需要支付電費。僅僅因為太陽能已經相當不錯,并不意味著它不能更酷。女士們,先生們,我給你們透明的太陽能電池板。

這一研究領域涉及幾個可以改進太陽能電池板的地方。例如,如果我們可以用太陽能集熱器覆蓋窗戶但仍然讓光通過,那將是相當不錯的。并且,作為副作用,它可以允許我們更有效地使用每個光子。但是我們應該怎么做呢?

每次使用每個光子兩次

事實證明,這些目標是相互關聯的。太陽能電池板失去能量的方法之一是光子比太陽能電池能夠應對的能量更多。

為了產生電子,太陽能電池板的材料(通常是硅)必須吸收具有高于一定量的能量的光子,稱為帶隙。能量小于帶隙的光子不能產生電子。那些能量大于帶隙的光子呢?


具有比帶隙更多能量的光子仍然可以產生電子,但是該電子具有大量過剩的能量,它會隨著熱量而損失。最后,所有電子以與太陽能電池材料的帶隙大致相同的能量離開太陽能電池板。顯然,保持多余的能量不會像這樣浪費是很好的。

為了解決這個問題,一組研究人員使用了摻雜鐿(稀土金屬)的納米粒子。鐿碰巧喜歡以幾乎與硅喜歡吸收它的波長(在太陽能電池板中產生電能)發光。更好的是,在適當的情況下,鐿會吸收一個藍/紫光子,并以硅的有利能量發射兩個光子。最好的是,鐿不喜歡吸收它所發射的光子,使其不會干擾面板的操作。

這種新穎的性能組合使得相當獨特的太陽能電池成為可能。這個想法是,具有這種材料的太陽能電池板將吸收藍光,然后為每個藍色光子發射兩個紅外光子。除了用作太陽能電池材料的硅之外,所有東西都忽略了紅外光子。硅吸收紅外光子,為每個撞擊鐿原子的藍光光子產生兩個電子。


這個主要的,略帶憤世嫉俗的影響是,研究人員可以大膽宣稱實現約160%的效率(由于這個過程并不完美,你不會得到200%)。但也有一些非?岬纳仙臻g。

引導太陽能電池的光

這種雙光子一體化過程具有一些額外的好處。研究人員創造了一種聚合物玻璃材料,其中嵌入了納米顆粒。顆粒吸收太陽光譜中的紫外/深藍光,但允許其余光通過。這產生了明顯的透明玻璃結構。

當鐿發射紅外光時,它主要是在將光線捕獲在玻璃內的方向上這樣做。玻璃將光線引導到邊緣,在那里它可以被硅太陽能電池吸收。想象一塊帶有光伏框架的玻璃板。


在這個階段,最終結果是效率非常低的太陽能集熱器。藍光產生紅外光,效率約為180%。然而,只有百分之三的藍光被吸收。(請記住它看起來很透明?這就是原因。)然后就是運輸損失,使整個想法現在有點延伸。


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