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太陽能板新製程 最佳化能源發電

太陽能板製程結合砷磷化鎵和矽可突破既有侷限並避免成本提升。法新社

伊利諾大學厄巴納香檳分校(UIUC)研究團隊開發新的太陽能板製程,以先進材料補充常用的矽,進而提高太陽能板能源轉換效率。

據Design News報導,該團隊研究做為半導體材料使用的砷磷化鎵(GaAsP),並將其層疊到矽上,善用兩種材料的互補性。該方法生產的串聯太陽能板效率是傳統製程的1.5倍。

UIUC電機與計算機工程學系教授Minjoo Larry Lee指出,矽太陽能板以合理的價格成本將20%太陽光轉換成可用電,因而受到歡迎。

然而,矽太陽能電池仍有其極限,因此尋找提高效率的方法,像是嘗試使用鈣鈦礦等其他材料來提高效率同時維持成本,對能源供應商和消費者都很有誘因。

砷磷化鎵和矽一樣吸光率佳,但前者產生廢熱更少。不過,矽從太陽光譜的紅外線等不可見光轉換能量還是表現得比較好,因此研究人員選擇混合使用
兩種材料。

另一個關鍵原因則是砷磷化鎵仍然成本昂貴,結合成本較低的矽會比單獨使用更好。

然而,Lee也指出,當不同原子結構的材料層疊到矽上時,都會形成微小的瑕疵,特別是在矽和砷磷化鎵層之間的界面,可能會損害到效能和可靠度。研究團隊正著手解決此一問題。

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