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公司动态
美国:用三维设计来提升太阳能电池效率
             加利福尼亚州(California)圣巴巴拉(SantaBarbara)有一家公司,名为太阳能3D公司(Solar3D),这家公司计划制作的硅太阳能电池比传统电池更有效,因为它借助了光纤技术的陷光概念。公司声称,它的三维设计可以把光聚集到硅中,以便被捕捉,从而使这种材料有更多时间把光转换成电能。
 
        硅有一个理论上最大的光电转换效率,就是29%,但今天市场上的电池板,效率只有15%至18%。太阳能3D公司的设计还没有确切的效率数字,但首席执行官吉姆·尼尔森(JimNelson)说,“我认为,它将接近硅的理论效率。我们不能达到29%,没有人可以用硅达到那么高,但我们希望尽可能接近。”

        太阳能3D公司的设计将克服降低太阳能电池效率的两个因素。首先,照射到太阳能电池板的光线,有30%被反射和丢失了。第二,光照射到硅时产生的许多电子,在到达外围电路之前,又被这种材料重新吸收。

        尼尔森说,这种新的设计有一些沟槽,就在上面的集光层,是用二氧化硅或其他类似材料制成;这些沟槽可以引导光线向下,有助于消除反射。下层是一个三维结构阵列,每一个结构都有几微米宽,通过模拟光纤中使用的波导来陷光。光纤含有两个圆柱层,具有不同的折射率,持续地把光反射回核心。尼尔森说,这种三维结构将使光线四处反弹,直到光子产生尽可能多的电子。“我们也会使触点非常接近发生这种情况的地方,这样,电子就不必移动很远,”他说。

        也存在许多其他的陷光概念。另一种借用光纤技术的方法,就是光纤太阳能电池,乔治亚理工学院(GeorgiaTech)的研究人员已经制成,是用染料敏化太阳能电池缠绕光纤制成。但是,尼尔森说,太阳能3D公司的电池是使用传统的硅材料,所以它们的制备可以采用现有的生产设备,也可以被放进现有的模块。

        太阳能3D公司处在非常早期的阶段,它开始着手的时候,正值风险投资家都不敢投资太阳能技术,因为启动成本很高。但这家公司并不寻求风险资本。相反,它的基金来自私人投资者,包括尼尔森,他具有金融背景,但对可再生能源有一种热情。分析家说,这家公司的成功将取决于,它的制造成本是否可以争得过传统晶硅技术。“新兴技术要在市场上站稳脚跟,是非常困难的,”马修??范因斯坦(MatthewFeinstein)说,他是勒克斯研究公司(LuxResearch)的分析师。“银行可贴现性往往是一个主要问题,因为这些技术都没有可靠的业绩记录。” 

        像太阳能3D公司的这些技术,有望带来更高的效率,是很好的,因为它们将使太阳能发电更便宜,乔治娜·贝内代蒂(GeorginaBenedetti)说,他是弗若斯特&沙利文公司(Frost&Sullivan)的分析师。不过,她说,“业界普遍面临的主要挑战,是来自中国制造业的竞争。”中国产的太阳能板更便宜,再加上成本控制方面的麻烦,就导致索林德拉公司(Solyndra)垮台,这是加利福尼亚州(California)弗里蒙特(Fremont)的一家太阳能电池板制造商,最近宣布破产,之前曾获得美国能源部贷款担保的支持。

        但尼尔森似乎没有被吓倒。他相信太阳能3D公司的设计,而且这种设计可以兼容现有太阳能基础设施。“我们的整个方法是考虑采用大批量生产,”他说。“我们的整个目的是使它具有竞争力。”公司预计,到2011年年底会有一个原型装置。


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