Solar3D三維設計提升太陽能儲能電池效率

加利福尼亞州（California）圣巴巴拉（SantaBarbara）有一家公司，名為太陽能3D公司（Solar3D），這家公司計劃制作的硅太陽能電池比傳統電池更加有效，因為它借助了光纖技術的陷光概念。公司聲稱，它的三維設計可以把光集中到硅中，以便被捕捉，從而使這種材料有更多時間把光轉換成電能。

硅有一個理論上最大的光電轉換效率，就是29％，但今天市場上的電池板，效率惟有15％至18％。太陽能3D公司的設計還沒有確切的效率數字，但首席執行官吉姆•尼爾森（JimNelson）說，我認為，它將接近硅的理論效率。我們不能達到29％，沒有人可以用硅達到那么高，但我們希望盡可能接近。

太陽能3D公司的設計將克服降低太陽能電池效率的兩個因素。首先，照射到太陽能電池板的光線，有30％被反射和丟失了。第二，光照射到硅時出現的許多電子，在到達外圍電路之前，又被這種材料重新吸收。

尼爾森說，這種新的設計有一些溝槽，就在上面的集光層，是用二氧化硅或其他類似材料制成；這些溝槽可以引導光線向下，有助于消除反射。下層是一個三維結構陣列，每一個結構都有幾微米寬，通過模擬光纖中使用的波導來陷光。光纖含有兩個圓柱層，具有不同的折射率，繼續地把光反射回核心。尼爾森說，這種三維結構將使光線四處反彈，直到光子出現盡可能多的電子。我們也會使觸點非常接近發生這種情況的地方，這樣，電子就不必移動很遠，他說。

也存在許多其他的陷光概念。另一種借用光纖技術的辦法，就是光纖太陽能電池，喬治亞理工學院（GeorgiaTech）的研究人員已經制成，是用染料敏化太陽能電池纏繞光纖制成。但是，尼爾森說，太陽能3D公司的電池是使用傳統的硅材料，所以它們的制備可以采用現有的加工設備，也可以被放進現有的模塊。

太陽能3D公司處在非常早期的階段，它開始著手的時候，正值風險投資家都不敢投資太陽能技術，因為啟動成本很高。但這家公司并不尋求風險資本。相反，它的基金來自私人投資者，包括尼爾森，他具有金融背景，但對可再生能源有一種熱情。分解家說，這家公司的成功將取決于，它的制造成本是不是可以爭得過傳統晶硅技術。新興技術要在市場上站穩腳跟，是非常困難的，馬修?范因斯坦（MatthewFeinstein）說，他是勒克斯研究公司（LuxResearch）的分解師。銀行可貼現性往往是一個緊要問題，因為這些技術都沒有可靠的業績記錄。

像太陽能3D公司的這些技術，有望帶來更高的效率，是很好的，因為它們將使太陽能發電更便宜，喬治娜•貝內代蒂（GeorginaBenedetti）說，他是弗若斯特&沙利文公司（Frost＆Sullivan）的分解師。不過，她說，業界普遍面對的緊要挑戰，是來自我國制造業的競爭。我國產的太陽能板更便宜，再加上成本控制方面的麻煩，就導致索林德拉公司（Solyndra）垮臺，這是加利福尼亞州（California）弗里蒙特（Fremont）的一家太陽能電池板制造商，最近宣布破產，之前曾獲得美國能源部貸款擔保的支持。

但尼爾森仿佛沒有被嚇倒。他相信太陽能3D公司的設計，而且這種設計可以兼容現有太陽能基礎設施。我們的整個辦法是考慮采用大批量加工，他說。我們的整個目的是使它具有競爭力。公司預計，到2011年年底會有一個原型裝置。

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