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澳大利亚科学家研制出全球最高效太阳能电池

点击:1110 时间:2009年8月31日 来源:

    在太阳能运用领域,如何将太阳能最大限度转变成可使用能源一直是各国科学家争相研究的难题。最近,新南威尔士大学(University of New South Wales)的科学家宣布,他们成功研制出一种复合材料,能够将太阳能43%的能量转变成电能,这一结果也打破了此前42.7%的记录。

    最新科学研究成果表明,复合材料制造的电池板与单一材料电池板相比,能够更加高效的利用太阳能。因为太阳能电池主要是通过半导体材料来吸收阳光中的光子,并将其转换成电流。每一种半导体只能吸收特定能量范围的光子,这个范围称为该材料的“能带隙”。能带隙越宽,电池的效率则越高。

    科学家利用一种特殊的硅元件作为该复合材料的主要组成部分,因为硅能最大限度的将光谱波长中的红外以及近红外光线加以吸收利用。科学家再将硅元件同镓、铟、磷以及砷这四种材料做成的元件加以融合利用,通过改变复合材料中镓、铟、磷以及砷的比例,调节其能带隙范围使其达到最大吸收率,最终就创造了将太阳能43%的能量转变成电能的记录。

    不过,如果想要将这一研究成果进行推广应用,科学家们还需做更多工作。目前,这一高效能量转换结果只能在实验室里进行。此外,非硅晶体材料也非常昂贵,不适合大面积推广。但不论怎样,此次科学家成功打破太阳能利用记录,也为人类未来利用太能能提供了诸多参考价值。

    规划目标实现后,可以取得良好的经济效益、社会效益和生态效益。节能热炕综合热效率由原来的45%提高到70%以上,冬季居室温度平均提高5-7℃。1户新建1铺节能热炕年可节支150元左右(每户年平均可节约柴草0.5吨以上)。薪柴使用大量减少,林草资源、生态环境得到有效保护,农村环境卫生状况明显改善,农业综合用能效率显著提高,实现农村家居温暖、清洁的目标,对促进农业可持续发展,巩固生态建设成果、改善生态环境具有重要意义。