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效率高达32.57%!美国科学家研制出一种III-V太阳能电池

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碧蓝的毛巾
2023-01-30 00:27:53

效率高达32.57%!美国科学家研制出一种III-V太阳能电池

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漂亮的巨人
2026-03-30 22:42:33

导读:美国国家可再生能源实验室的科学家们通过将砷化镓薄膜堆叠在带有玻璃夹层的互插式背接触硅太阳能电池上,模拟出一种III-V太阳能电池。科学家们已经完成了一些初步的微型模块集成工作,但要达到商业化,终究还需要大幅扩大尺寸。该电池目前的有效面积为1平方厘米。

美国能源部国家可再生能源实验室(NREL)的一组研究人员通过将砷化镓(GaAs)薄膜堆叠在带有玻璃夹层的背隙接触(IBC)硅太阳能电池上,模拟了一种四端串联的III-V太阳能电池。

该项目的主要研究人员Adele Tamboli表示:“虽然我们已经做了一些初步的微型模块集成工作,但要实现商业化,最终还需要大幅扩大尺寸,这些电池在解决了几个挑战之后可以达到商业化。组件电池都已经在工业规模上进行了演示。然而,成本仍然很高,需要降低。”

科学家们解释道:“该装置的有效面积为1平方厘米,据称与在同一研究水平上建造的类似电池相比,效率更高,因为砷化镓吸收层的厚度得到了优化。如果吸收层太薄,通过顶部电池的传输将增加,而高能量的光子将在较低的电压下被底部电池收集。如果吸收层太厚,接近吸收层材料的少数载流子扩散长度,产生的载流子将过早地重新结合,光子能量会以热量的形式损失掉。”

砷化镓电池是通过金属有机气相外延(MOVPE)在砷化镓衬底上生长的。吸收层的厚度在1.5到3.5微米之间,2.4微米最佳。厚度为300微米的IBC电池由德国的哈梅林太阳能研究所(ISFH)提供。学者们表示:“通过将处理过的砷化镓电池堆叠在非晶硅底层电池上,中间有一薄层用于反转的环氧树脂,来组装串联的电池,然后将得到的电池在室温下固化24小时。”

研究人员发现,当砷化镓厚度超过1.5微米时,所有用这种设计开发的四端串联电池的效率都超过了32%。一个吸收层厚度为2.8微米的电池显示出最高的顶部电池和串联效率,分别为26.38%和32.57%。研究小组强调:“虽然这里的砷化镓顶部电池的填充系数(FF)略有下降,但IBC底部电池表现出的效率比之前使用的硅异质结底部电池略高。”

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灵巧的悟空
坚定的悟空
2026-03-30 22:42:33

中新社北京9月12日电(记者 闫晓虹) 中国国家电网12日晚间透露,美国当地时间9月11日,中国国家电网所属国网能源研究院与美国国家可再生能源实验室在丹佛签署战略合作协议。

中国国家电网董事长刘振亚、美国能源部有关负责人、美国国家可再生能源实验室丹。阿维祖院长,出席签字仪式。

刘振亚在致辞中充分肯定了美国国家可再生能源实验室在清洁能源技术创新方面所作的工作。刘振亚指出,世界能源发展正面临资源紧张、环境污染、气候变化等严峻挑战,严重威胁人类生存和发展。解决世界能源问题,必须转变过度依赖化石能源的发展方式,加快实施“两个替代”、构建全球能源互联网,实现可再生能源大规模开发和高效配置与利用,从根本上解决能源安全和生态环境问题。刘振亚希望,双方发挥各自优势,在技术研究、标准制定、市场分析、政策咨询、并网运行等方面加强合作,共同推动全球能源互联网发展和可再生能源开发利用,促进中美能源合作再上新水平,为实现世界能源和人类社会可持续发展作出积极贡献。

丹。阿维祖在致辞中,对中国国家电网在特高压、智能电网、可再生能源发展方面取得的成就表示钦佩,对全球能源互联网构想高度赞同。希望双方以此次合作为契机,为深化中美能源合作、共同推动全球能源互联网创新发展、实现世界能源可持续发展贡献力量。

国网能源研究院院长张运洲和美国国家可再生能源实验室院长丹。阿维祖分别代表双方签署了合作协议。

美国国家可再生能源实验室成立于1974年,拥有1500多人的研发团队和近700名来自世界各国的交流人员,拥有世界一流的太阳能、风能、储能等领域的科研设施,在全球可再生能源研究领域具有广泛影响力。

喜悦的白羊
淡定的冰棍
2026-03-30 22:42:33
实验室经历并非特指“大型实验室”。你所在的中国211工程类大学会没有实验室?你会没有进实验室的经历?除非你的专业不需要进实验室,你能拿工程学位有点不可思议。假如你的学位在中国不需要进实验室,同样的学位在美国大概也不需要实验室。

美国工程类大学也有不需要进实验室的专业,如管理类文科专业。

糟糕的高跟鞋
甜美的蜻蜓
2026-03-30 22:42:33
1.制取难:需要消耗大量资源能源

2.运输难:因为氢气属于易燃物,容易发生爆炸,密度很小

解决 :一.寻找制取氢气的新方法,如:

1.用氧化亚铜作催化剂从水中制取氢气。

2.用新型的钼的化合物从水中制取氢气。

3.用光催化剂反应和超声波照射把水完全分解的方法。

4.陶瓷跟水反应制取氢气。

5.从微生物中提取的酶制氢气。

6.用细菌制取氢气

7.用绿藻生产氢气

8.利用太阳能从生物质和水中制取氢气。(利用太阳能从生物质和水中制取氢气是最佳的制取氢气的方法。理由是太阳能能量巨大、取之不尽、用之不竭、而且清洁、无污染、)

二.包装方式:氢气拖车/瓶组/钢瓶

运输方式:氢的贮运有四种方式可供选择,即气态贮运、液态贮运、金属氢化物贮运和微球贮运。目前,实际应用的只有前三种,微球贮运方式尚在研究中。

另外,我们在化学课上还学到用碳纳米管,碳60贮存氢气