新型聚光光伏電池效率達到50%

新電池可以使太陽能更好地匹配太陽光譜，價格低于每千瓦小時10美分。

有一家新創公司名為太陽能交織公司（SolarJunction），這家公司說，它的先導制造廠正在加工太陽能電池包，這些電池的效率超過目前市場上最好的產品。這一進展依靠于新的半導體材料，這些材料都是公司開發的，這一進展有助于制造一種類型的太陽能系統，這種系統稱為聚光光伏系統，是一種更加有吸引力的方式，可以用太陽發電。

聚光光伏系統只占今天太陽能總額的一小部分，惟有幾兆瓦的加工容量裝機，相比之下，有很多千兆瓦容量的是傳統太陽能電池板。它們局限于特別陽光好的地方，在那里它們與太陽熱能競爭，太陽熱能是今天最便宜的太陽能形態，它使用鏡子，集中陽光，目的是出現蒸汽，驅動汽輪機。這些進展是屬于太陽能電池效率方面，只是最近才使聚光光伏系統更經濟，在某些地區就是這樣。

克雷格-斯托弗（CraigStauffer）是太陽能交織公司創始人之一，這家公司位于加利福尼亞州圣何塞市（SanJose），他說，他公司的新電池可以使太陽能價格低于每千瓦小時10美分，形成比較的是每千瓦小時16.5美分或更多，這是典型太陽能電池板的價格。太陽能交織公司的電池要較少的層，少于許多其他超高效太陽能電池，而且可更好地匹配太陽光譜。

太陽能交織公司的電池依據設計是用于光伏系統，要使用很多鏡子或透鏡，集中陽光1000倍。集中陽光可提高大部分太陽能電池的效率，但是，這些太陽能電池依據設計要采用這樣的高度聚光，就是所謂的多結電池，這種電池效果特別好，因為它們蘊含兩個或三個半導體層，用以吸收不同顏色的太陽光，而不是單一的半導體層，這種單一層用于傳統太陽能電池板。

聚光太陽能發電已經受阻，因為難以找到一些半導體，以便在分離光譜時有最佳方式，但是，這種半導體也有相應的結晶結構，這就使這種電池易于制作。太陽能交織公司的技術處理了這一問題，可用于紅端光譜（infraredendofthespectrum），這部分已證明是最具挑戰性的，對多結電池的開發而言就是這樣。在傳統的多結電池中，有些半導體材料依據設計是用于這部分光譜，但要么是吸收的光都是太遠的紅外線，要么是不兼容其他半導體，因此，電池就要昂貴的緩沖層。

斯托弗說，他公司的新材料都沒有這些問題。他沒有透露詳盡這些材料是用什么制成，但他說，其晶體結構可兼容其他半導體材料，用于多結電池，并且可以進行改進，以吸收不同波長，從而提高效率。這家公司稱它們是可調式光譜晶格匹配材料（AdjustableSpectrumLatticeMatchedmaterials）。

這種新電池使用了一種新材料，可以轉換41%的太陽光能量，轉化為電能，相比較的38%至39%是市場上的其他多結電池。（世界紀錄的效率比這高，但研究人員已經取得這樣的水平，采用的是一次性電池，是在試驗室制成的，不是加工線上加工。）跳上兩個百分點就可大大改變太陽能系統的價格，尤其是聚光光伏系統，惟有約20%的成本是屬于電池。提高電池輸出功率，就會從數量上減少透鏡、金屬框架、跟蹤系統和其他元件，這些占80%的成本。

斯托弗說，該公司也制成了兩種新的半導體，可用于將來的電池，這樣就可以使效率高達50%。因為這些材料都很容易生長，就在彼此頂部生長，因此，這種五層設備的制備只要同樣的成本，就像三層設備相同。他預計，該公司能加工這種電池，時間是在五年之內。

我不會感到驚愕，倘若它們達到50%，但問題有哪些時候，它們將花費多少錢，杰里-奧爾森（JerryOlson）說，他是科羅拉多州戈爾登（Golden）國家可再生能源試驗室（NationalRenewableEnergyLaboratory）的首席科學家。他說，這一計劃將要更長的時間，可能會超過公司的設想，因為這種太陽能電池是復雜的。

即使不到每千瓦小時10美分，聚光光伏系統發電價格仍遠為昂貴，超過化石燃料，化石燃料成本往往不到每千瓦小時六美分，并具有相當的優點，就是可以晝夜運行。奧爾森說，雖然聚光光伏系統還比較少見，但它們有可能成為最便宜的一種太陽能光伏電池，因為高度集中陽光，會在用量上減少所需土地和昂貴的半導體材料。

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