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New Solar Tech产生的能量比硅电池多50％

时间：2022-04-07 10:16:17 来源：

研究人员已经创建了具有嵌入式微跟踪功能的聚光光伏（CPV）系统，该系统每天可比标准硅太阳能电池多产生50％的能量。

宾夕法尼亚州立大学电气工程学助理教授克里斯·吉宾克（Chris Giebink）说：“太阳能电池曾经很昂贵，但现在却变得非常便宜。”

“因此，太阳能电池不再是其生产能源的主要成本。他说：“大部分成本越来越多地用于其他所有方面，例如逆变器，安装人工，许可费用等，这些都是我们过去忽略的东西。”

不断变化的经济形势使高效率成为重中之重。与目前以15％至20％的效率在市场上占据主导地位的硅太阳能电池板相反，聚光光伏将太阳光集中在更小但效率更高的太阳能电池（如卫星上使用的太阳能电池）上，从而使整体效率达到35％至40％。

当前的CPV系统很大（广告牌大小），并且白天必须旋转以跟踪太阳。这些系统在空间宽敞，阳光直射的空旷地区工作良好。

Giebink说：“我们正在尝试以传统的硅太阳能电池板的形式创建高效的CPV系统。”

为此，研究人员将微小的多结太阳能电池嵌入到一块玻璃中，该玻璃在一对塑料小透镜阵列之间滑动，该太阳能电池大约半平方毫米。整个装置的厚度约为2厘米，通过将太阳能电池板在小透镜阵列之间横向滑动来进行跟踪，同时将面板固定在屋顶上。

一整天的跟踪需要大约一厘米的运动，这实际上是无法察觉的。

“我们在最近的这些实验中的目标是证明这种系统的技术可行性，” Giebink说。“我们将一个带有单个微电池和一对透镜的原型组合在一起，将太阳光聚集600倍以上，将其带到户外，并使其在一整天内自动跟踪太阳。”

因为该团队需要确切地知道测试过程中有多少阳光直射和漫射阳光，所以他们在宾州州立大学Russell E. Larson农业研究中心成立了该中心，该中心设有国家海洋和大气管理局地面辐射监测站点。研究人员致力于在商业化硅太阳能电池旁从黎明到黄昏的两个晴天对系统进行测试。

CPV系统的效率达到30％，而硅电池的效率为17％。一整天，CPV系统产生的能量比硅多出54％，如果避免强烈的阳光引起的微电池加热，则可能达到73％。

Giebink认为，这种嵌入式跟踪CPV技术非常适合阳光直射的地方，例如美国西南部或澳大利亚。

Giebink指出，将系统扩展到更大的区域并证明它可以长期可靠运行仍然面临着重大挑战，但是他仍然保持乐观。

“通过正确的工程，研究人员正在寻找效率的阶梯式变化，这对于从屋顶到电动汽车的应用都是有用的-真正重要的是在有限的区域内产生大量太阳能的任何地方。”

总结研究的论文发表在《自然能源》上。为这项工作做出贡献的其他研究人员来自宾州州立大学，Semprius Inc.和伊利诺伊大学香槟分校。

能源高级研究计划局和美国国家科学基金会支持这项工作。

通过Futurity.org

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