美工程师提出同时利用光伏和光热发电工艺

2010-10-08 15:40:23 太阳能发电网
目前,大多数太阳能电池板所用的太阳能电池使用的都是半导体硅材料,这种材料将光子能量转换成为电能,不过这种电池只使用了光谱的一部分,而其余部分以热能形式浪费了,占到太阳能电池所吸收太阳能的一半以上。如果这种损失的热能可加以利用,太阳能电池效率将更高。问题的关键是驱动热基能量转换系统需要高温,但太

  目前,大多数太阳能电池板所用的太阳能电池使用的都是半导体硅材料,这种材料将光子能量转换成为电能,不过这种电池只使用了光谱的一部分,而其余部分以热能形式浪费了,占到太阳能电池所吸收太阳能的一半以上。如果这种损失的热能可加以利用,太阳能电池效率将更高。问题的关键是驱动热基能量转换系统需要高温,但太阳能电池效率恰恰在较高温度时下降迅速。

  近日,美国斯坦福大学研究人员声称发现了一种可实现比现有太阳能电池技术效率翻番的新工艺,被称为“光子增强热电子发射”或PETE。该工艺优势如下:

  一是双重发电优势。该工艺选择了一种涂覆有铯金属薄层的氮化镓半导体材料,这种材料在高温下产生了一种类光伏效应,能够同时利用光和热来发电。光照射到PETE设备上,设备会充分利用入射光及其产生的热量,将废热量导入热转换系统,因此PETE过程就有一般技术所不具备的双重发电优势。

  二是耐高温。大多数硅太阳能电池在温度高达100℃时会失效,但PETE设备在超过200℃时才达到其最高效率,且PETE设备最适宜在温度高达800℃的太阳能聚光器如抛物碟式系统中使用。在类似于南加州莫哈韦沙漠中的大型太阳能热电站中可以采用这种设备。

  三是所需材料数量少。在太阳聚光器中使用PETE系统的另一个优点是需要的半导体材料数量很少,对于每个器件,6英寸薄片材料足够实际使用。材料成本也是制约太阳能发电产业发展的重要因素之一,因此这一优点对降低太阳能电站投资成本也是很大进步。

 



作者: 来源:慧聪 责任编辑:admin

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