斯坦福大學新太陽能設備可高效利用光能和熱能
來源：CSPPLAZA光熱發(fā)電網(wǎng) | 0評論 | 8019查看 | 2013-03-21 14:20:00
CSPPLAZA光熱發(fā)電網(wǎng)訊：美國斯坦福大學的科學家日前開發(fā)出了一種革命性的太陽能電池發(fā)電設備，這種新設備不僅僅可以利用光能，還同時可以利用熱能。最大效率可達60%，比目前傳統(tǒng)的硅基太陽能電池轉(zhuǎn)化率高30%~40%。
其原理如上圖，這種新設備利用一種被稱為光子增強熱電子發(fā)射（PETE）的技術(shù)原理實現(xiàn)。在光伏電池端，光照射在半導體上產(chǎn)生電流。上圖中的黃色/灰色線條區(qū)域為陰極，由砷化鎵/砷化鋁鎵制成。藍色小球為經(jīng)過陽光照射后產(chǎn)生的電子，下面的灰色方塊為陽極。底部的紅/藍區(qū)域類似于一個熱管，可產(chǎn)生高溫，驅(qū)動汽輪機或斯特林發(fā)動機發(fā)電。
陽極和陰極之間的電子流動產(chǎn)生電流，熱管可收集上面的余熱用于驅(qū)動發(fā)電機發(fā)電，其中陽極和陰極之間完全真空，確保有一定的溫差。
這種設備與傳統(tǒng)的在高溫下容易失效的光伏電池板不同，其耐高溫，溫度越高效率越高。其中最簡單的一個應用為光熱發(fā)電。通過聚集太陽光照射該設備，斯坦福大學的研發(fā)人員預計可使電力輸出提高50%。
研究人員認為，通過合成鋇或鍶等金屬，PETE設備可以達到運行溫度500攝氏度以上。55%~60%的效率。
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