太阳能很快就会便宜得多

时间：2022-03-29 14:16:27 来源：

加州理工学院（Caltech）的科学家开发了一种新的太阳能电池，他们希望其成本仅占目前产量的一小部分。新电池由直径仅为1微米的细硅线组成。这些电线沿长度方向垂直嵌入塑料板中，在那里它们以极高的效率将光转换为电能。剩下的任何光线都会在电线矩阵内部反弹，直到找到另一条可以吸收的电线为止，因此几乎所有的光线都被捕获并转化为电能。

加州理工学院同名研究小组的哈里·阿特沃特（Harry Atwater）教授解释说，由细小的硅线制成的新型太阳能材料可以“大大降低制造硅太阳能电池的成本。阿特沃特说：“与其制造昂贵的晶片，然后用锯子将其切成薄片，再将其切成三分之二的方法，不如说是昂贵的过程。塑料片像胶带切割器上的透明胶带一样被剥离。”

新电池技术的节省之处在于，只有2％的电池由半导体（最昂贵的组件）组成。其余98％由便宜的塑料制成，与现有的太阳能电池技术相比，这将使消费者的价格大大降低。较低的价格与电池将阳光转化为电能的速度成反比。

硅线光子收集器。

阿特沃特教授和他的同事使用了比纳米线稍粗的微米级硅线（microwires），并将一种含有反光纳米粒子的聚合物倒入它们之间的空隙中。聚合物将未吸收的光散射回棒上，并与设备底部的银反射层结合在一起，使细胞最多吸收85％的入射光。但是，由于微线晶体结构缺陷而造成的损失，使整体效率低于最佳晶体硅电池所能达到的20％。

关键是，尽管这些电池仅与非常好的光伏板一样有效，但它们仅使用约百分之一的材料。此外，新设计还具有很高的灵活性：Atwaters micrwire阵列建立在硅床上，可以轻松剥离并粘贴在几乎任何地方。“它们甚至可以集成到建筑物中，成为与屋面瓦形状匹配的组件，” Atwater说。为此，他成立了一家名为Alta Devices的公司，最近又获得了美国能源部的研究资助。

线阵列结构可用于光学测量。

Atwaters新电池的厚度与传统光伏电池的厚度大致相同，因此硅含量要少得多。该团队目前正在努力扩大电池的电压容量和尺寸，以制造大型的柔性板，这些板可以使用“卷对卷”制造设备廉价地制造。

加州理工学院的团队邀请了Wired.com的Dave Bullock进行了巡回演出。文章简短，但照片相当不错。在制作9张照片的过程中，人们对制作过程有了一个很好的了解。它值得点击和看看。《自然材料快报》的全文可通过pdf下载获得。

有两种主要类型的光伏电池。第一个是固态硅基光伏电池，它非常高效，但制造成本高且相对易碎。第二个是薄膜电池，制造成本相对低廉，但效率不高。加州理工学院的研究小组使用新的微丝材料来弥合这一差距，从而创建了一种光伏电池，该光伏电池的制造成本应较低，但与传统的基于硅的太阳能电池板的效率相近，而且可能不易损坏。

这只是研究的第一回合。直觉表明，许多常规的硅研究很可能会转移到Atwaters的概念。好了，这个想法值得一看，Atwaters团队也正在研究它。

通过NewEnergyandFuel.com的Brian Westenhaus

OilPrice.com是原油信息和油价的第一大来源

资源：一种新型的光伏太阳能电池

郑重声明：文章仅代表原作者观点，不代表本站立场；如有侵权、违规，可直接反馈本站，我们将会作修改或删除处理。