美國研制出轉換效率為28.3%太陽能電池
2012-05-20 21:09:17 本站原創美國加利福尼亞大學伯克利分校(UniversityofCalifornia,Berkeley)教授EliYablonovitch與美國AltaDevices公司組成的開發團隊，開發出了轉換效率為28.3%的單耦合型薄膜GaAs太陽能電池。這一消息是在美國舉行的光學技術學會“ConferenceonLasersandElectroOptics(CLEO)2012”(2012年5月6～11日，美國加利福尼亞州圣荷西市)上發布的。據Yablonovitch介紹，在2010年時單耦合型GaAs太陽能電池的轉換效率最高值已超過26%(未聚光情況下)。
據介紹，此次開發的太陽能電池則基于了“逆向思維”，采用了提高單元背面的光反射率，盡量讓太陽能電池內產生的光子逃逸到太陽能電池外部的構造。按常規來說，太陽能電池一般都采用盡量不使光子釋放到外部的設計，而此次恰恰與常規相反。
太陽能電池也需要“排氣”!?
據Yablonovitch介紹，這是因為研究人員發現太陽能電池的輸出電壓與再結合產生的光子數量之間存在著正相關的結果。太陽能電池通過光子的入射產生電子空穴對，從而發電。此時，部分電子空穴對在被電極提取之前會再結合，再次形成光子。
此前，太陽能電池開發的研究課題之一是如何減少這種再結合。但是，據Yablonovitch介紹，太陽能電池輸出電壓越高，通過再結合產生的光子就越多，這是無法避免的。因此，Yablonovitch想到，“如果把太陽能電池設計成便于增加再結合產生的光子就行了”。而且，通過理論計算證實，將再結合產生的光子積極逃逸到太陽能電池外部時，輸出電壓會提高。AltaDevices在基于這一思路試制太陽能電池時，獲得了打破原來記錄的轉換效率。
傳統太陽能電池的元件構造采用光子一旦入射就盡量不讓其外逃的設計。結果，通過再結合產生的光子也變得無處可逃，但這樣似乎反而會降低太陽能電池的發電性能。
