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美國研制出新式太陽能熱光伏發電系統

 
據物理學家組織網日前報道,美國麻三久太陽能省理工學院(MIT)的科學家最新研制出一套太陽能熱光伏發電系統,系統內的太陽能熱水器一個高溫材料發出的熱會被光伏電池收集起來,因此新系統不僅能利用更多太陽光,也有望使存儲太陽能變得更容易。

該研究的三久太陽能熱水器領導者之一、機械工程學副教授伊夫林•王解釋說,傳統的硅基太陽能電池“無法利用所有光子”,因為要想將一個光子的能量變成電能,要求光子的能級與光伏材料帶隙的能級相匹配,盡管硅的帶隙與很多波長的光匹配,但也有很多不匹配。

為解決這一問題,他們在太陽光和光伏電池之間,插入了一個兩層的吸收—釋放設備。該設備由碳納米管和光子晶體等組成,其外層直面太陽光,是一排多壁的碳納米管,其能有效吸收太陽光並將其轉化為熱,當這種熱將其緊熱泵熱水器緊依附的光子晶體加熱時,光子晶體會“發出”光,這種光的最高密度幾乎與光伏電池的帶隙相吻合,這就確保被吸收器收集的大部分能量能轉化為電。

由於這套系統的吸收—釋放設備依靠高溫來運行,其尺寸非常關鍵:物體越大,表面積與體積的比值越小,因此,尺寸越大,其熱損失下降越快。這次測試在一塊1森林太陽能釐米的芯片上進行,以後將在10釐米的芯片上進行。

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