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        光伏發電的市場發展前景
        作者:admin 瀏覽次數:735 時間:2019-04-10

        1995年,凱利?卡其波爾(KylieCatchpole)獲得物理學學士學位后,選擇了在當時看來毫無前途可言的光伏發電作為研究方向?!拔乙庾R到學這個有可能找不到工作?!彼貞浀?。但如今她的選擇得到了回報,2006年,還在讀博士后的她發現了能夠大幅提高薄膜太陽能電池發電效率的辦法,這一發現可以使太陽能發電比以往更具競爭力,使其像化石能源一樣被廣泛使用。
          薄膜太陽能電池由非晶硅、碲化鎘等半導體材料制成,與傳統的相對較厚且價格更高的晶體硅太陽能電池相比,其生產成本更加低廉。但是,由于薄膜電池的厚度小于照射光的波長,使得光被吸收的效率較低。薄膜電池的厚度只有幾微米,只能微弱吸收光譜中近紅外波段的能量,剩余部分波段能量全部損失。在光電轉化效率上,薄膜電池為8%~12%,而晶體硅為14%~19%。因而,要產生同樣的電能,需要安裝更多的薄膜電池,從而限制了該技術的應用范圍。
          卡其波爾如今已經是位于堪培拉的澳大利亞國立大學的一名研究員。早在2002年還在悉尼新南方威爾士大學讀書時,她就開始了上述難題的攻關工作?!斑@有點重頭再來的意味,你需要換個角度思考有沒有一種全新的太陽能電池的制造方法?!彼f,“曾經思考過的方案之一是利用電漿子光學,研究金屬奇妙的光學特性。
          電漿子是一種波,產生于光線照射到金屬表面瞬間電子的移動。已有人試圖利用電漿子效應提高傳統硅太陽能電池的效率,但尚未在薄膜電池上嘗試。通過研究,卡其波爾發現,當光線照射時,封存在薄膜硅晶片上的銀納米粒子不會像鏡子那樣反射光線。相反,粒子表面產生的電漿子吸收了光子,使其在晶格內往復運動,使得晶片能夠吸收更長波段的光能。
          卡其波爾在實驗中獲得了高于傳統薄膜太陽能電池30%的電流強度。如果能把她的納米粒子技術應用到大規模商用薄膜電池生產中,將有可能打破現有太陽能電池技術的格局。薄膜光電技術不僅可以獲得市場(目前在美國僅占有30%的市場份額),而且能從總體上促進太陽能行業的持續發展。
          目前,硅已被碲化鎘取代作為薄膜太陽能電池的制造原料(該市場的領跑者――First Sloar公司,計劃建造千兆瓦級的太陽能發電場,采用碲化鎘薄膜發電技術,產能將與傳統電站相當)。但碲是一種稀有元素,專家認為其市場供應可能無法滿足如此大的需求?!绊谠氐膬淞窟h不足以改變光電產業格局,”卡其波爾說,“所以解決問題還得依靠硅?!?
          曾有公司找過她購買技術,但她希望投入商業化之前能把這一技術做得更完善。與此同時,墨爾本的斯威本科技大學的研究人員正在與無錫尚德太陽能電力有限公司開展合作,共同開發自己的電漿子薄膜硅電池。尚德公司是世界上最大的硅電池制造商,該公司的電漿子光伏電池有望在四年內上市。

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