太陽能發(fā)電新工藝可同時(shí)利用光和熱
[導(dǎo)讀]據(jù)物理學(xué)家組織網(wǎng)8月3日（北京時(shí)間）報(bào)道，美國(guó)斯坦福大學(xué)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(shí)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
據(jù)物理學(xué)家組織網(wǎng)8月3日（北京時(shí)間）報(bào)道，美國(guó)斯坦福大學(xué)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(shí)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(xiàng)研究成果發(fā)表在8月1日《自然·材料科學(xué)》網(wǎng)絡(luò)版上。
與目前使用在太陽能電池板中的光伏發(fā)電技術(shù)不同，新工藝不會(huì)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(qiáng)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(shù)的效率。
斯坦福大學(xué)材料科學(xué)和工程系副教授尼克·梅洛仕領(lǐng)導(dǎo)的研究小組通過在一片半導(dǎo)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(shí)，這一新工藝將不再基于標(biāo)準(zhǔn)的光伏發(fā)電機(jī)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(yīng)，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(dá)到100攝氏度時(shí)已呈現(xiàn)出惰性，但PETE設(shè)備在超過200攝氏度的條件下才會(huì)達(dá)到峰值效率，因而最適于應(yīng)用在拋物面太陽能聚光器中?？蛇_(dá)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(shè)計(jì)的一部分，因此，PETE設(shè)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(shù)的結(jié)合，電力生產(chǎn)成本有望做到最小化。
梅洛仕計(jì)算出，PETE工藝應(yīng)用于太陽能聚光器時(shí)所能達(dá)到的效率高達(dá)50%，和余熱循環(huán)系統(tǒng)相結(jié)合，則效率可達(dá)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(shì)在用于太陽能聚光器時(shí)，制作設(shè)備所需的半導(dǎo)體材料數(shù)量相當(dāng)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(qiáng)了太陽能發(fā)電的可行性，即使達(dá)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(chǔ)上提高50%，這將大大促進(jìn)太陽能產(chǎn)業(yè)與石油業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)能力。
與目前使用在太陽能電池板中的光伏發(fā)電技術(shù)不同，新工藝不會(huì)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(qiáng)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(shù)的效率。
斯坦福大學(xué)材料科學(xué)和工程系副教授尼克·梅洛仕領(lǐng)導(dǎo)的研究小組通過在一片半導(dǎo)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(shí)，這一新工藝將不再基于標(biāo)準(zhǔn)的光伏發(fā)電機(jī)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(yīng)，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(dá)到100攝氏度時(shí)已呈現(xiàn)出惰性，但PETE設(shè)備在超過200攝氏度的條件下才會(huì)達(dá)到峰值效率，因而最適于應(yīng)用在拋物面太陽能聚光器中?？蛇_(dá)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(shè)計(jì)的一部分，因此，PETE設(shè)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(shù)的結(jié)合，電力生產(chǎn)成本有望做到最小化。
梅洛仕計(jì)算出，PETE工藝應(yīng)用于太陽能聚光器時(shí)所能達(dá)到的效率高達(dá)50%，和余熱循環(huán)系統(tǒng)相結(jié)合，則效率可達(dá)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(shì)在用于太陽能聚光器時(shí)，制作設(shè)備所需的半導(dǎo)體材料數(shù)量相當(dāng)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(qiáng)了太陽能發(fā)電的可行性，即使達(dá)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(chǔ)上提高50%，這將大大促進(jìn)太陽能產(chǎn)業(yè)與石油業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)能力。
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