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美國(guó)國(guó)家可再生能源實(shí)驗(yàn)室（NREL）的科學(xué)家制造了一種效率接近50％的太陽(yáng)能電池。六結(jié)太陽(yáng)能電池目前保持著最高太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換效率的世界紀(jì)錄，為47.1％，這是在集中照明下測(cè)得的。單日照下的效率記錄為39.2％。NREL高效結(jié)晶光伏小組的首席科學(xué)家，也是該論文的主要作者約翰·蓋斯John Geisz說(shuō)：“這種裝置確實(shí)展示了多結(jié)太陽(yáng)能電池的巨大潛力?！?/p>

論文發(fā)表在《Nature Energy》雜志上。Geisz的合著者是NREL科學(xué)家Ryan France，Kevin Schulte，Myles Steiner，Andrew Norman，Harvey Guthrey，Matthew Young，Tao Song和Thomas Moriarty。

為了制造該電池，NREL研究人員充分利用III-V材料具有廣泛的光吸收特性。電池的六個(gè)結(jié)（光敏層）中的每個(gè)結(jié)點(diǎn)都經(jīng)過(guò)專門設(shè)計(jì)，可以捕獲來(lái)自太陽(yáng)光譜特定部分的光。該設(shè)備總共包含約140種各種III-V材料層，以支持這些連接點(diǎn)的性能，但其寬度卻比人的頭發(fā)窄三倍。由于III-V太陽(yáng)能電池的高效率特性和制造成本，因此最常用于為衛(wèi)星供電，從而具有III-V太陽(yáng)能無(wú)與倫比的性能。

NREL III-V多結(jié)小組的合著者和科學(xué)家Ryan France說(shuō)，在地球上，六結(jié)太陽(yáng)能電池非常適合用于聚光光伏。他說(shuō)：“降低成本的一種方法是減少所需的面積，可以通過(guò)使用鏡子捕獲光線并將光線聚焦到一點(diǎn)來(lái)做到這一點(diǎn)。相較于硅平板電池，可以節(jié)省百分之一甚至千分之一的材料。通過(guò)聚光，使用的半導(dǎo)體材料要少得多。另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是，隨著聚光，效率會(huì)提高?！?/p>

法國(guó)將太陽(yáng)能電池效率超過(guò)50％的潛力描述為“實(shí)際上可實(shí)現(xiàn)的”，但由于熱力學(xué)施加的基本限制，無(wú)法達(dá)到100％的效率。

Geisz說(shuō)，目前要使效率達(dá)到50％的主要研究障礙是減少電池內(nèi)部阻礙電流流動(dòng)的電阻性障礙。同時(shí)，他指出NREL還積極參與降低III-V太陽(yáng)能電池的成本，從而為這些高效器件開(kāi)辟了新的市場(chǎng)。
（責(zé)任編輯：fqj）