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制电效率降2%!太阳能电池新研究找到解决方案

日期:2019-06-11    来源:有趣探索

国际太阳能光伏网

2019
06/11
10:45

关键词: 太阳能电池 制电效率 硅材料

  不管是我国戈壁沙漠,还是印度新德里,都竖立起一排排黑色太阳能电板,它们给人类制造了数亿千瓦时的电量。很显然,光伏发电确实是世界上一项很棒绿色能源,不过今天一项新研究表明,用于生产太阳能电池的材料硅存在着小缺陷,影响发电效率。
 
  该项研究的研究人员描述,用于生产太阳能电池的硅材料存在在一个缺陷,它可能会导致太阳能电池在使用的前几个小时内会出现2%制电效率下降。在过去40年里这种缺陷一直未被发现,直到今天这项研究,研究人员将这种缺陷称为光诱导降解(LID)。
 
  制电效率降低2%可能看起来不是什么大问题,但统计数据显示,全球LID效率损失相当于15座核电站的发电量,这是一个千兆瓦级以上的损耗,特别是太阳能电池板负责提供世界总能量需求指数级增长时,这将是一个巨大的电力损耗。更何况世界各太阳能面板还在不断增长。
 
  不过今天这项新研究找到造成硅材料缺陷的原因,并研究出了解决方案。研究人员为了证明硅材料存在缺陷的事实,查阅了40多年的270篇关于太阳能的研究论文,结合一种称为深层瞬态光谱 (DLTS)的电学和光学技术来发现硅材料的缺陷。
 
  研究人员通过DLTS分析发现,随着太阳能电池中太阳光转化为电荷,一小部分电子流被硅材料捕获,产电效率降低了,这就是上述所说的材料缺陷。该研究还发现,硅材料的这个缺陷一般处于休眼状态,直到太阳能电池板发热。曼彻斯特大学的科学家Crowe说,这个缺陷已被证明,解决方案已找到。
 
  该研究表示解决方案非常简单,只需在黑暗环境中加热硅材料就可以弥补缺陷。当然,科学家对太阳能电池板效率提高仍在继续研究之中,希望能再次获得重大突破。太阳能电池的缺陷已经解决了,世界各国的太阳能电站将会大大受益,特别是印度和我国。
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