提升太陽能電池效率 美國與沙烏地阿拉伯科學家結合兩種新技術

編譯/Elisa

使用矽製作的太陽能電池板,多年來一直是太陽能能源轉型的重要主幹,但經過長期研究,科學家還是無法提升矽太陽能面板的能源轉換效率,這是太陽能應用的阻礙之一。近年來鈣鈦礦材料雖然成功讓傳統太陽能電版的能源轉換效率,突破30%大關而受到關注,鈣鈦礦技術還是只限於實驗室規模。

使用矽製作的太陽能電池板,多年來一直是太陽能能源轉型的重要主幹。(圖/123RF)

陰影成鈣鈦礦太陽能電池最大挑戰

鈣鈦礦電池容易因為突然的電壓變化損壞。因此儘管鈣鈦礦太陽能電池生產便宜,但即使是樹蔭產生的陰影也會讓發電電壓突然下降,這個弱點讓鈣鈦礦太陽能電池無法應用到發電場上。不過美國普林斯頓大學,與沙烏地阿拉伯的阿布杜拉國王科技大學研究人員,成功結合兩種類型的太陽能技術,提高太陽能電池穩定性和能源轉換效率。為了驗證,科學家團隊創建了三個太陽能電池串(solar cell string),一個只有矽太陽能電池組成,第二個由鈣鈦礦電池組成,第三個則是結合矽電池與鈣鈦礦電池而成的串聯電池,再將三組電池連接起來。

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科學家串聯兩種太陽能電池發揮最大功效

研究人員接著遮住其中一組電池模擬陰影,鈣鈦礦電池也一如預期地失效,因為收到光照的電池會持續產生電荷,而電荷會被迫穿過因為被陰影遮住停擺的電池。但矽太陽能電池模組幾乎沒有受到影響,兩種電池串聯的電池組甚至就像前者一樣耐用。測試表明對串聯的太陽能電池組來說,有點陰影不成問題,這也為鈣鈦礦太陽能電池技術擴大道商業級規模鋪平道路,能和矽太陽能電池生產並駕齊驅發展。

資料來源:Interesting Engineering

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