參考譯文
第十三篇更有效的太陽能系統(tǒng):更多熱量,更強燈光
太陽能光伏熱能系統(tǒng),也叫PVT,能夠生成熱量和電能。與太陽熱能單機收集器相比,傳統(tǒng)太陽能光伏熱能系統(tǒng)在轉換熱能方面效率不是很高。原因是,為了使晶體硅太陽能電池冷卻,該系統(tǒng)在低溫下工作。因此,硅體能產(chǎn)出更多的電能,卻不能有效地產(chǎn)生熱量。
第一,經(jīng)濟問題。好的太陽能熱水系統(tǒng)比太陽能電力系統(tǒng)收集的能量更多,而且成本低得多。
第二,空間問題。光電管占去屋頂?shù)乃械目臻g,幾乎沒有空間留給熱能的產(chǎn)出。
在一項研究中,材料科學與工程副教授Joshua Pearce找到了一個解決方案:用另外一種硅制成PVT來解決效能問題。他的合作者有:來自加利福尼亞ThinSilicon的Kunal Girotra和加拿大皇后大學的 Michael Pathak 和 Stephen Harrison。
大部分太陽能電池板是由晶體硅制成,但是,你也可以用非晶硅制成太陽能電池,這種非晶體硅通常被叫作薄膜硅。它們不能產(chǎn)生那么多的電能,但是更亮、更靈巧、成本更低。而且,由于它們需要的硅較少,它們更環(huán)保。不幸的是,薄膜硅太陽能電池易受SWE效應攻擊(在光的 照射下,非晶硅氫的導電性短時間內(nèi)顯著衰退,這種特性被稱為SWE效應)。
"當被暴露在光線下,那就意味著它們的能效會降低--這幾乎是太陽能電池最可能糟糕的效應。" Pearce解釋道。這就是薄型太陽能板只占有市場的一少部分的原因。
然而,Pearce和他的團隊把薄膜硅合成為一種新型的PVT,可以克服或繞過SWE效應。這種方法可以不用冷卻薄膜硅而讓它們產(chǎn)生效能。事實上,Pearce團隊發(fā)現(xiàn),通過把薄膜硅加熱到太陽熱能操作溫度,即臨近水的沸點,可以把它制成較厚的電池,從而可以遏制SWE效應。當把薄膜硅直接應用到太陽熱能集熱器時,他們也發(fā)現(xiàn),如果一天把太陽能電池加熱一次,那么太陽能的電力效能會增加10%。
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