新型聚光光伏電池效率達到50%

　　新電池可以使太陽(yáng)能更好地匹配太陽(yáng)光譜，價(jià)格低于每千瓦小時(shí)10美分。

　　有一家新創(chuàng )公司名為太陽(yáng)能交叉公司(Solar Junction)，這家公司說(shuō)，它的先導制造工廠(chǎng)正在生產(chǎn)太陽(yáng)能電池組，這些電池的效率超過(guò)目前市場(chǎng)上最好的產(chǎn)品。這一進(jìn)展依賴(lài)于新的半導體材料，這些材料都是公司開(kāi)發(fā)的，這一進(jìn)展有助于制造一種類(lèi)型的太陽(yáng)能系統，這種系統稱(chēng)為聚光光伏系統，是一種更有吸引力的方式，可以用太陽(yáng)發(fā)電。

　　聚光光伏系統只占今天太陽(yáng)能總額的一小部分，只有幾兆瓦的生產(chǎn)容量裝機，相比之下，有很多千兆瓦容量的是傳統太陽(yáng)能電池板。它們局限于特別陽(yáng)光好的地方，在那里它們與太陽(yáng)熱能競爭，太陽(yáng)熱能是今天最便宜的太陽(yáng)能形態(tài)，它使用鏡子，聚集陽(yáng)光，目的是產(chǎn)生蒸汽，驅動(dòng)汽輪機。這些進(jìn)展是屬于太陽(yáng)能電池效率方面，只是最近才使聚光光伏系統更經(jīng)濟，在某些地區就是這樣。

　　克雷格-斯托弗(Craig Stauffer)是太陽(yáng)能交叉公司創(chuàng )始人之一，這家公司位于加利福尼亞州圣何塞市(San Jose)，他說(shuō)，他公司的新電池可以使太陽(yáng)能價(jià)格低于每千瓦小時(shí)10美分，形成對比的是每千瓦小時(shí)16.5美分或更多，這是典型太陽(yáng)能電池板的價(jià)格。太陽(yáng)能交叉公司的電池需要較少的層，少于許多其他超高效太陽(yáng)能電池，而且可更好地匹配太陽(yáng)光譜。

　　太陽(yáng)能交叉公司的電池根據設計是用于光伏系統，要使用很多鏡子或透鏡，聚集陽(yáng)光1000倍。聚集陽(yáng)光可提高大部分太陽(yáng)能電池的效率，但是，這些太陽(yáng)能電池根據設計要采用這樣的高度聚光，就是所謂的多結電池，這種電池效果特別好，因為它們包含兩個(gè)或三個(gè)半導體層，用以吸收不同顏色的太陽(yáng)光，而不是單一的半導體層，這種單一層用于傳統太陽(yáng)能電池板。

　　聚光太陽(yáng)能發(fā)電已經(jīng)受阻，因為難以找到一些半導體，以便在分離光譜時(shí)有最佳方式，但是，這種半導體也有相應的結晶結構，這就使這種電池易于制作。太陽(yáng)能交叉公司的技術(shù)解決了這一問(wèn)題，可用于紅端光譜(infrared end of the spectrum)，這部分已證明是最具挑戰性的，對多結電池的開(kāi)發(fā)而言就是這樣。在傳統的多結電池中，有些半導體材料根據設計是用于這部分光譜，但要么是吸收的光都是太遠的紅外線(xiàn)，要么是不兼容其他半導體，因此，電池就需要昂貴的緩沖層。

　　斯托弗說(shuō)，他公司的新材料都沒(méi)有這些問(wèn)題。他沒(méi)有透露具體這些材料是用什么制成，但他說(shuō)，其晶體結構可兼容其他半導體材料，用于多結電池，并且可以進(jìn)行改進(jìn)，以吸收不同波長(cháng)，從而提高效率。這家公司稱(chēng)它們是可調式光譜晶格匹配材料(Adjustable Spectrum Lattice Matched materials)。

　　這種新電池使用了一種新材料，可以轉換41%的太陽(yáng)光能量，轉化為電能，相對比的38%至39%是市場(chǎng)上的其他多結電池。(世界紀錄的效率比這高，但研究人員已經(jīng)取得這樣的水平，采用的是一次性電池，是在實(shí)驗室制成的，不是生產(chǎn)線(xiàn)上生產(chǎn)。)跳上兩個(gè)百分點(diǎn)就可大大改變太陽(yáng)能系統的價(jià)格，尤其是聚光光伏系統，只有約20%的成本是屬于電池。提高電池輸出功率，就會(huì )從數量上減少透鏡、金屬框架、跟蹤系統和其他元件，這些占80%的成本。

　　斯托弗說(shuō)，該公司也制成了兩種新的半導體，可用于未來(lái)的電池，這樣就可以使效率高達50%。因為這些材料都很容易生長(cháng)，就在彼此頂部生長(cháng)，因此，這種五層設備的制備只需要同樣的成本，就像三層設備一樣。他預計，該公司能生產(chǎn)這種電池，時(shí)間是在五年之內。

　　“我不會(huì )感到驚訝，如果它們達到50%，但問(wèn)題是什么時(shí)候，它們將花費多少錢(qián)，”杰里-奧爾森(Jerry Olson)說(shuō)，他是科羅拉多州戈爾登(Golden)國家可再生能源實(shí)驗室(National Renewable Energy Laboratory)的首席科學(xué)家。他說(shuō)，這一計劃將需要更長(cháng)的時(shí)間，可能會(huì )超過(guò)公司的設想，因為這種太陽(yáng)能電池是復雜的。

　　即使不到每千瓦小時(shí)10美分，聚光光伏系統發(fā)電價(jià)格仍遠為昂貴，超過(guò)化石燃料，化石燃料成本往往不到每千瓦小時(shí)六美分，并具有相當的優(yōu)勢，就是可以晝夜運行。奧爾森說(shuō)，雖然聚光光伏系統還比較少見(jiàn)，但它們有可能成為最便宜的一種太陽(yáng)能光伏電池，因為高度聚集陽(yáng)光，會(huì )在用量上減少所需土地和昂貴的半導體材料。