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轉(zhuǎn)換效率高達(dá)29%的聚光型太陽(yáng)能板有望2022年上市

返回列表 來(lái)源: 發(fā)布日期: 2020.04.13 瀏覽次數(shù):
目前太陽(yáng)能板已面臨效率難提升窘境,一般市面上的太陽(yáng)能板轉(zhuǎn)換效率大約落在 17-20% 之間。用于航天的化合物半導(dǎo)體太陽(yáng)能系統(tǒng)雖然效率高達(dá) 43%,但價(jià)格不斐,消費(fèi)者也難以獲得。因此已有科學(xué)家開(kāi)始尋找并測(cè)試新型太陽(yáng)能系統(tǒng)。瑞士洛桑聯(lián)邦理工學(xué)院衍生企業(yè) Insolight 研發(fā)的新面板就有別于傳統(tǒng)的藍(lán)色硅晶、薄膜等太陽(yáng)能,他們采用“聚光型太陽(yáng)光電”(CPV)技術(shù),遠(yuǎn)遠(yuǎn)看起來(lái)就是純白的太陽(yáng)能板,其透過(guò)透鏡或曲面鏡將陽(yáng)光聚焦到底下的太陽(yáng)能電池上,進(jìn)而提高轉(zhuǎn)換效率。

先前歐洲研究協(xié)會(huì) CPVMatch 也有研發(fā)類(lèi)似技術(shù),運(yùn)用消色差透鏡與雙軸追日系統(tǒng)、三五族(III-V)半導(dǎo)體太陽(yáng)能板,將CPV 轉(zhuǎn)換效率提高至41.4%。只不過(guò)這類(lèi)太陽(yáng)能有個(gè)很大的挑戰(zhàn):太陽(yáng)與地球并非靜止不動(dòng),如何讓電池隨時(shí)能對(duì)準(zhǔn)太陽(yáng)?若是采用常見(jiàn)的太陽(yáng)能集中器,瞄準(zhǔn)角度跟重量都要考慮到,成本勢(shì)必高昂。

對(duì)此,Insolight 想出一種解決辦法,將光學(xué)鏡片放入小型六角透明珠之中,把陽(yáng)光聚焦 100 倍后,引導(dǎo)光射入底下的微型太陽(yáng)能電池中。為了避免角度偏移,團(tuán)隊(duì)也研發(fā)出新機(jī)制,電池只需要水平移動(dòng)幾厘米,就可以讓太陽(yáng)能板精準(zhǔn)接收入射光。 Insolight 技術(shù)負(fù)責(zé)人 Mathiu Ackermann 指出,這種設(shè)計(jì)使太陽(yáng)能板在陰天或是光線不足時(shí)也可以發(fā)電。

根據(jù)團(tuán)隊(duì)先前在實(shí)驗(yàn)室的研究,2016 年時(shí)以新技術(shù)搭配航天級(jí)太陽(yáng)能電池,當(dāng)時(shí)轉(zhuǎn)換效率高達(dá)36.4%。目前已準(zhǔn)備好商業(yè)化。雖然轉(zhuǎn)換效率降至 29%,但仍比目前市面上太陽(yáng)能板高出許多,且新型面板的安裝方式跟傳統(tǒng)太陽(yáng)能板一樣,消費(fèi)者與廠商不用為了新面板另外購(gòu)買(mǎi)零件。

目前 Insolight 團(tuán)隊(duì)已在 EPFL 屋頂測(cè)試一年,順利度過(guò)熱浪、暴風(fēng)雨和冬季的考驗(yàn)。公司負(fù)責(zé)人 Laurent Coulot 表示,新技術(shù)可在日照充裕的地方大放異彩,可為住戶減少 30% 的電費(fèi)。


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