太陽能發(fā)電新工藝可同時利用光和熱
據(jù)物理學家組織網(wǎng)8月3日（北京時間）報道，美國斯坦福大學的研究人員開發(fā)出一種太陽能轉(zhuǎn)換新工藝，該工藝可同時利用太陽的光和熱來產(chǎn)生電力，其產(chǎn)生電力的效率要比現(xiàn)有方法高出兩倍多，生產(chǎn)成本將有可能與石油相抗衡。此項研究成果發(fā)表在8月1日《自然·材料科學》網(wǎng)絡版上。
與目前使用在太陽能電池板中的光伏發(fā)電技術不同，新工藝不會隨溫度升高而降低效率，因此可在更高溫度下工作。這種被稱為“光子增強熱離子發(fā)射”（PETE）的新工藝，其效率將大大超過現(xiàn)有的光伏及熱轉(zhuǎn)換技術的效率。
斯坦福大學材料科學和工程系副教授尼克·梅洛仕領導的研究小組通過在一片半導體材料上噴涂一薄層金屬銫，使材料具有了利用光和熱來產(chǎn)生電力的能力。研究證實，這一新工藝將不再基于標準的光伏發(fā)電機制，能在很高的溫度條件下產(chǎn)生類似于光伏發(fā)電的反應，而且溫度越高，工作效率越高。
大多數(shù)硅基太陽能電池在溫度達到100攝氏度時已呈現(xiàn)出惰性，但PETE設備在超過200攝氏度的條件下才會達到峰值效率，因而最適于應用在拋物面太陽能聚光器中�？蛇_到800攝氏度高溫的拋物面聚光器通常作為太陽能發(fā)電廠設計的一部分，因此，PETE設備可為太陽能發(fā)電廠提供第二條電力來源，通過與現(xiàn)有技術的結合，電力生產(chǎn)成本有望做到最小化。
梅洛仕計算出，PETE工藝應用于太陽能聚光器時所能達到的效率高達50%，和余熱循環(huán)系統(tǒng)相結合，則效率可達55%—60%，這幾乎是現(xiàn)有系統(tǒng)的3倍。
PETE系統(tǒng)的另一優(yōu)勢在用于太陽能聚光器時，制作設備所需的半導體材料數(shù)量相當少，從而大幅降低了太陽能電力生產(chǎn)的成本。
研究人員表示，PETE工藝大大增強了太陽能發(fā)電的可行性，即使達不到最佳效率，只要能將轉(zhuǎn)換效率從20%增加到30%，其整體轉(zhuǎn)換效率也將在原有基礎上提高50%，這將大大促進太陽能產(chǎn)業(yè)與石油業(yè)的競爭能力。 |
