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太阳能板新制程 最佳化能源发电

太阳能板制程结合砷磷化镓和矽可突破既有局限并避免成本提升。法新社

伊利诺大学厄巴纳香槟分校(UIUC)研究团队开发新的太阳能板制程,以先进材料补充常用的矽,进而提高太阳能板能源转换效率。

据Design News报导,该团队研究做为半导体材料使用的砷磷化镓(GaAsP),并将其层叠到矽上,善用两种材料的互补性。该方法生产的串联太阳能板效率是传统制程的1.5倍。

UIUC电机与计算机工程学系教授Minjoo Larry Lee指出,矽太阳能板以合理的价格成本将20%太阳光转换成可用电,因而受到欢迎。

然而,矽太阳能电池仍有其极限,因此寻找提高效率的方法,象是尝试使用钙钛矿等其它材料来提高效率同时维持成本,对能源供应商和消费者都很有诱因。

砷磷化镓和矽一样吸光率佳,但前者产生废热更少。不过,矽从太阳光谱的红外线等不可见光转换能量还是表现得比较好,因此研究人员选择混合使用
两种材料。

另一个关键原因则是砷磷化镓仍然成本昂贵,结合成本较低的矽会比单独使用更好。

然而,Lee也指出,当不同原子结构的材料层叠到矽上时,都会形成微小的瑕疵,特别是在矽和砷磷化镓层之间的界面,可能会损害到效能和可靠度。研究团队正着手解决此一问题。

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