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曾幾何時，“太陽能光伏”給我們帶來了對更高的發(fā)電效率和更好的環(huán)保性能的憧憬。然而，近年來光伏發(fā)電并網(wǎng)難題、光伏產(chǎn)業(yè)產(chǎn)能過剩、太陽能產(chǎn)品價格走低、國際貿(mào)易糾紛四起等等因素，讓這個產(chǎn)業(yè)前景黯淡。也許，只有技術(shù)的革新才是這個產(chǎn)業(yè)發(fā)展的堅實依靠。

新型可彎曲可嵌入太陽能電池

近日，美國硅谷的阿爾塔設(shè)備公司(AltaDevices)推出了一種新型的可彎曲可嵌入式太陽能電池，且這種電池的轉(zhuǎn)換效率達到驚人的29%。這種基于砷化鎵材料以及獨特的生產(chǎn)工藝技術(shù)的新型太陽能電池或?qū)⒁l(fā)太陽能產(chǎn)業(yè)和新能源產(chǎn)業(yè)的變革。

阿爾塔設(shè)備公司CEO克里斯·諾里斯表示：“我們主要在三個方面實現(xiàn)了創(chuàng)新。一個是高效的生產(chǎn)工藝、一個是砷化鎵晶片技術(shù)、一個是高效的轉(zhuǎn)換率。”他同時介紹到，首先在一個臨時的模板晶片上使用金屬有機氣相沉積工藝生產(chǎn)薄膜，然后將薄膜分離，并再次使用這個模板晶片，由此得到了極薄并可彎曲的薄膜，它可以做成任何形狀。

這種平板式傳統(tǒng)單藕合薄膜太陽能電池具有較其他工藝生產(chǎn)的電池更高的轉(zhuǎn)換效率。而多重藕合薄膜太陽能電池則含有多個層面，可吸收多種頻率，能夠?qū)崿F(xiàn)更高的轉(zhuǎn)換效率。據(jù)了解，在目前采用的太陽能電池技術(shù)中，多數(shù)基于多晶硅或者單晶硅材料，其轉(zhuǎn)換效率最多可達到18%左右。

基于此，該公司表示其已規(guī)劃明年推出雙重藕合薄膜太陽能電池產(chǎn)品，轉(zhuǎn)換效率將提高到33%，而其未來3年的目標(biāo)是實現(xiàn)轉(zhuǎn)換效率達到37%的太陽能電池。

此外，加州大學(xué)伯克利分校電氣工程教授，同時也是阿爾塔設(shè)備公司的聯(lián)合創(chuàng)始人艾利·亞布隆諾維奇的研究小組發(fā)現(xiàn)，多年來大家研究的太陽能電池都是盡可能收集光子來產(chǎn)生電能，但實際上，可以用相反的方法。他們認(rèn)為太陽能電池散發(fā)光子的效果越好，電壓就越高，也可以產(chǎn)生更大的效率。

太陽能電池產(chǎn)生電力，是因為來自太陽的光子撞擊電池內(nèi)的半導(dǎo)體材料，光子的能量使材料中的電子自由流動。但是，這個過程中，撞擊釋放電子也可以產(chǎn)生新的光子，這個過程稱為發(fā)冷光。阿爾塔設(shè)備公司采用了這一理念，其新型的太陽能電池中的光子不會消失在電池內(nèi)，并且增加了太陽能電池產(chǎn)生的電壓。

據(jù)了解，這種新型電池的厚度僅有1微米，相比之下，人的頭發(fā)直徑大約為40微米。同時，可彎曲的特性可以激發(fā)更多應(yīng)用?？死锼?middot;諾里斯說：“人類100多年來最偉大的發(fā)明就是移動性大大提升，飛機、汽車、輪船讓移動更方便，但是能源的消耗也更嚴(yán)重，傳統(tǒng)太陽能電池笨重脆弱很難實現(xiàn)便攜，而我們的電池則可以輕松實現(xiàn)便攜和嵌入應(yīng)用。”

旋轉(zhuǎn)太陽能電池效率高出20倍

近日，美國V3太陽能公司在傳統(tǒng)技術(shù)基礎(chǔ)上，設(shè)計出一種“旋轉(zhuǎn)太陽能電池”，其比現(xiàn)有太陽能電池發(fā)電效率高出近20倍。

據(jù)了解，這種“旋轉(zhuǎn)太陽能電池”雖然其發(fā)電單元依然是傳統(tǒng)太陽能電池板，但與眾不同的是，它有一個獨特的錐形支架。在使用時，支架會進行旋轉(zhuǎn)，且無須任何用來追尋太陽移動軌跡的軟件或硬件。

當(dāng)然，還有一點也是很重要的，那就是這種電池的外形真的很酷。

到目前為止，幾乎所有的太陽能電池組都是由平板太陽能電池所組成的。為了提高其發(fā)電效率，研究者一方面將太陽能電池板安裝在可以追尋太陽移動軌跡的支架上，另一方面，則通過加裝透鏡或反射鏡讓更多的光線照射在太陽能電池板上。不過，這兩種方法常常會導(dǎo)致電池板因被暴曬而溫度過高，嚴(yán)重時電池甚至?xí)粺龤А?/p>

為了防止這種現(xiàn)象發(fā)生，V3太陽能公司的工程師將電池板安裝在一個可以旋轉(zhuǎn)的錐形支架上。這樣，每塊電池板被照射的時間相對較短，溫度不會上升至將其毀壞的程度，并且當(dāng)錐形架轉(zhuǎn)動時，未被陽光直射的電池板還可以自行冷卻。而用于驅(qū)動錐形支架旋轉(zhuǎn)的電力，則來自于附著在其上的太陽能電池板。

業(yè)內(nèi)專家認(rèn)為，這種新型太陽能電池是集工程科技和藝術(shù)于一體的奇跡，既有遠高于傳統(tǒng)平板太陽能電池的光電轉(zhuǎn)化效率，又有令人著迷的外觀。

不過，價格或許是該電池唯一的缺憾。雖然該公司沒有透露具體的金額，但可以肯定，它會比傳統(tǒng)太陽能電池板昂貴許多。所以，現(xiàn)在的問題是，其20倍的光電轉(zhuǎn)化效率能否抵消其造價。