新型太阳热光伏发电系统研制成功

来源:真空技术网(www.chvacuum.com)中国科学报 作者:郭湘

  传统硅基太阳电池通常无法利用全部的太阳光子。为了解决这些问题,近日美国麻省理工学院研究人员开发了一种新型的太阳热光伏发电系统。相关研究成果发表在《自然·纳米技术》。

  该系统在太阳电池外面安装了一个由碳纳米管和光子晶体等组成两层的吸收—释放装置。该装置外层的受光面是一排多壁碳纳米管,它能有效吸收太阳光并将其转化为热,加热紧紧依附在其上的光子晶体,使光子晶体会“发出”最高密度几乎与太阳电池带隙相吻合的光,确保被吸收器收集的大部分能量转化为电。

  该发电系统充分利用光伏系统和光热系统的优点,转化效率为3.2%,远高于传统的热光伏发电系统的效率。

  虽然当前全球光伏发电系统运行的关键性技术日渐成熟,但成本高、效率低等特点严重制约其广泛发展与应用。因此如何提高光伏发电系统的效率,从而降低开发成本,已经成为国内外光伏专家研究的热点。

  与光伏发电系统的总体效率相关的有两个主要要素,一是太阳能电池板本身的转换(发电)效率,另一个方面是如何使太阳能电池板所发电力损失最小地并入系统电网。后者取决于太阳能电池板的发电量与在系统电网接入点位置输出的电量之差。

  麻省理工学院研究人员表示,通过深入研究该新型系统转换效率可突破20%。为了实现商业化生产,新型太阳热光伏发电系统的研究还需克服高聚焦太阳光和小面积芯片等苛刻的测试条件。

该发电系统远高于传统的热光伏发电系统的效率

该发电系统远高于传统的热光伏发电系统的效率

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