鉅大LARGE | 點擊量:654次 | 2019年06月17日
制電效率降2%!太陽能電池原材料存在缺陷,新研究找到解決方案
不管是我國戈壁沙漠,還是印度新德里,都豎立起一排排黑色太陽能電板,它們給人類制造了數億千瓦時的電量。很顯然,光伏發電確實是世界上一項很棒綠色能源,不過今天一項新研究表明,用于生產太陽能電池的材料硅存在著小缺陷,影響發電效率。
該項研究的研究人員描述,用于生產太陽能電池的硅材料存在在一個缺陷,它可能會導致太陽能電池在使用的前幾個小時內會出現2%制電效率下降。在過去40年里這種缺陷一直未被發現,直到今天這項研究,研究人員將這種缺陷稱為光誘導降解(LID)。
制電效率降低2%可能看起來不是什么大問題,但統計數據顯示,全球LID效率損失相當于15座特種的發電量,這是一個千兆瓦級以上的損耗,特別是太陽能電池板負責提供世界總能量需求指數級增長時,這將是一個巨大的電力損耗。更何況世界各太陽能面板還在不斷增長。
不過今天這項新研究找到造成硅材料缺陷的原因,并研究出了解決方案。研究人員為了證明硅材料存在缺陷的事實,查閱了40多年的270篇關于太陽能的研究論文,結合一種稱為深層瞬態光譜(DLTS)的電學和光學技術來發現硅材料的缺陷。
研究人員通過DLTS分析發現,隨著太陽能電池中太陽光轉化為電荷,一小部分電子流被硅材料捕獲,產電效率降低了,這就是上述所說的材料缺陷。該研究還發現,硅材料的這個缺陷一般處于休眼狀態,直到太陽能電池板發熱。曼徹斯特大學的科學家Crowe說,這個缺陷已被證明,解決方案已找到。
該研究表示解決方案非常簡單,只需在黑暗環境中加熱硅材料就可以彌補缺陷。當然,科學家對太陽能電池板效率提高仍在繼續研究之中,希望能再次獲得重大突破。太陽能電池的缺陷已經解決了,世界各國的太陽能電站將會大大受益,特別是印度和我國。