美國研制出新式
太陽能熱光伏發(fā)電系統(tǒng)
據(jù)物理學家組織網(wǎng)日前報道,美國麻省理工學院(MIT)的科學家最新研制出一套太陽能熱光伏發(fā)電系統(tǒng),系統(tǒng)內的一個高溫材料發(fā)出的熱會被光伏電池收集起來,因此新系統(tǒng)不僅能利用更多太陽光,也有望使存儲太陽能變得更容易。
該研究的領導者之一、機械工程學副教授伊阿夫林·王解釋說,傳統(tǒng)的硅基太陽能電池“無法利用所有光子”,因為要想將一個光子的能量變成電能,要求光子的能級與光伏材料帶隙的能級相匹配,盡管硅的帶隙與很多波長的光匹配,但也有很多不匹配。
為解決這一問題,他們在太陽光和光伏電池之間,插入了一個兩層的吸收—釋放設備。該設備由碳納米管和光子晶體等組成,其外層直面太陽光,是一排多壁的碳納米管,其能有效吸收太陽光并將其轉化為熱,當這種熱將其緊緊依附的光子晶體加熱時,光子晶體會“發(fā)出”光,這種光的最高密度幾乎與光伏電池的帶隙相吻合,這就確保被吸收器收集的大部分能量能轉化為電。
由于這套系統(tǒng)的吸收—釋放設備依靠高溫來運行,其尺寸非常關鍵:物體越大,表面積與體積的比值越小,因此,尺寸越大,其熱損失下降越快。這次測試在一塊1厘米的芯片上進行,以后將在10厘米的芯片上進行。