六结太阳能电池更有效地转换太阳能

美国国家可再生能源实验室(NREL)的一个研究小组开发了一种新型结电池，它包含六个结，并从太阳光谱的特定部分捕获光。

该设备基于六个可捕获阳光的光敏活性层，据称其潜在转换效率为 50%，而目前的行业标准为 35%。

研究结果表明，当与光学聚集相结合时，增加用于聚集光的结电池将 47.1% 的入射光转化为电能。这种转换最终可以在太阳能电池中达到 50% 的效率。

新的 NREL 设备采用多结光伏技术，克服了传统太阳能电池的效率限制。其 140 层各种 III-IV 合金，其中包括六个不同的光敏层，这预示着所有此类应用将很快涉及这些新型六结太阳能电池的使用。

电池的六个结（光敏层）中的每一个都从太阳光谱的特定部分捕获光 [来源 自然]

仪器的特殊镜头盖可以有目的地聚焦 143 倍强度的阳光。

据 John Geisz 称，尽管采用了这种技术，但该设备仍具有令人印象深刻的转换。参与开发该设备的 Geisz 以及描述该机制本身的研究的作者，也出现在 Nature Energy 中。

使用这项技术获得了 39.2% 的高转换效率，同时研究人员还强调了为面板电池配备镜子以将阳光精确聚焦在表面上以获得更高效率的可能性。

NREL 科学家 John Geisz（左）和 Ryan France

研究人员对能够很快克服目前商业化的障碍表示强烈的信心，例如细胞内的电阻屏障，这会阻止高比例的电流流动，以及生产设备所需的材料成本高。

解决方案可能在于减少实际照明区域，例如，将光线集中在特定点上。不幸的是，地球的光通量可能有助于减轻障碍物，但不如那些靠近太阳的行星强。

此外，经过验证的四结太阳能电池的转换效率通过新的六结品种显着提高，并且这种结构内串联电阻的显着降低预示着超过 50% 的有用水平。光的使用和利用的重要性决定了它应该在最佳条件和最高水平下发生的必要性。

太阳能系统的生产高度依赖云覆盖。天气预报可用于预测将到达地面太阳能收集器的阳光量。

这增加了旨在准确和精确预测云现象的地球静止卫星的数量。这些估计将通过确定云的高度、厚度和光学深度来影响到达地球表面的阳光量。水呈现出多种液体形式或各种大小的冰晶。吸收通过影响其视觉强度来修改云。 

这些测试是通过制造、表征和分析具有效率为 35.8% 的 IMM 6J 聚光器的太阳能电池进行的。如前所述，限制涉及由 Zn 扩散引起的高内阻势垒。工作温度也影响了障碍物的高电阻。这些设备采用电解镀金触点和低粘度环氧树脂-硅胶手柄制成。

太阳能

随着太阳能发电量的增加，太阳能将成为未来几十年电力供应的来源。任何设备都可以更好地工作，使用更高效的太阳能电池，在相同的空间下，将保证更多的功率，反之亦然，在相同的功率下，会更小。无论如何，新的太阳能电池可以从中提取更多的能量。

最近，在世界许多地方，无污染的天空有助于提高光伏电站的生产力。在英国，4 月 20 日，太阳能发电量达到 9.7 吉瓦的峰值，占该国电力供应的近 30%。在德国，4 月整周太阳能的份额达到 23%，而 2019 年平均约为八 (8)%。虽然是暂时的，但这些数字令人印象深刻。太阳能现在已准备好迎接新的挑战。进一步的研究和技术将确保世界由更清洁的电力驱动。

审核编辑 黄昊宇