激光技术可大大提高太阳能电池转换效率

2013-06-09 15:48
浙江电力 2013年3期
关键词:空穴光子太阳能

激光技术可大大提高太阳能电池转换效率

美国加州大学戴维斯分校的科研人员通过计算机模拟证实,利用特殊的“硅BC8”结构,能够基于单个光子产生多个电子空穴对,大幅提升太阳能电池的转换效率。

太阳能电池以光电效应作为基础,当1个光子或是光粒子击中单个硅晶体时,便会产生1个带负电荷的电子以及1个带正电荷的空穴,而收集这些电子空穴对就能够生成电流。传统的太阳能电池能基于每个光子产生1个电子空穴对,因此其理论最大转换效率约为33%,而新途径能够基于单个光子产生多个电子空穴对,从而切实提升太阳能电池的效率。科学家借助劳伦斯伯克利国家实验室的超级计算机模拟了硅BC8的行为,这种硅结构形成于高压环境,但其在正常压力下也很稳定。模拟结果显示,硅BC8纳米粒子确实基于单个光子生成了多个电子空穴对,即使当它暴露于可见光时亦是如此。这一途径可使太阳能电池的最大转化效率提升至42%,超越任何现有的太阳能电池,意义十分重大。事实上,如果利用抛物面反射镜为新型太阳能电池聚集阳光,其转换效率或可高达70%。

通过与传统的硅纳米粒子相结合,目前制成的太阳能电池模型仅能在紫外线的照射下工作,还不能在可见光照射下正常工作。但是当普通硅太阳能电池被激光照射时,激光所发出的能量或可营造出局部的高压以形成硅BC8纳米晶体。因此,施加激光或是化学压力都可能使现有的太阳能电池转化为高效的新型太阳能电池。

近几年,国际上开发出不少新材料,都能提高太阳能电池的效率,高的能达到20%。这一次,美国科学家发明的新微观结构,更是让半导体的效率上限翻番。当然这是计算机模拟的结果,大规模应用为时尚早。从经验来看,低能耗生产新式光电池,难度不可小觑。

来源:国际新能源网

浙江电网2013年2月份运行数据

1发电量

类别发电量/万kWh完成率/%计划完成最大平均最大平均最小发电出力/万kW平均调峰容量/万kW负荷率/%浙江电网浙江火电浙江水电浙江核电1 032 212 1 000 009 12 203 20 000 988 398 955 472 18 885 14 042 95.76 95.55 154.76 70.21 26 744 25 835 1 335 330 17 979 17 315 549 214 11 609 11 351 17 201 6 370 5 964 532 0 81.91 82.13 50.18 67.67

2供电量

(1)本月浙江电网用电量1 303 877.16万kWh,比上年同期下降36.79%,年度累计3 788 589.01万kWh。最高日用电量65 783.8万kWh,平均日用电量46 567.04万kWh。

(2)本月浙江电网最高负荷为3 432万kW,出现在27日10∶35,比上年同期下降20.99%,平均日最大负荷2 387.06万kW,最低负荷为1 055.7万kW,出现在13日05∶00,比上年同期下降23.12%,平均日最小负荷1 466.69万kW。

(3)本月浙江电网平均峰谷差为920.38万kW,平均负荷率为81.35%。

来源:浙江电力调度控制中心

猜你喜欢
空穴光子太阳能
纠缠光子的量子实验获得2022年诺贝尔物理学奖
收缩扩张管内液氮空化流动演化过程试验研究1)
瞿晓铧:让太阳能走进千家万户
喷油嘴内部空穴流动试验研究
太阳能维修等
C60与MoO3混合材料做空穴注入层的单层有机电致发光器件
偏振纠缠双光子态的纠缠特性分析
自制一个太阳能热水器
身边的太阳能
光子嫩肤在黄褐斑中的应用