來自密歇根大學(xué)以及愛爾蘭廷德爾國(guó)家研究院的研究人員已經(jīng)發(fā)現(xiàn)一種可極大的促進(jìn)太陽能電池轉(zhuǎn)化效率的新材料。

這個(gè)由密歇根大學(xué)Rachel Goldman領(lǐng)導(dǎo)的研發(fā)團(tuán)隊(duì)目前正在研發(fā)一種稱為高度失配合金的特種材料，可極大的促進(jìn)太陽能電池的轉(zhuǎn)化效率。他們表示，這種材料與傳統(tǒng)的太陽能電池不同，能夠完全捕獲太陽光。

傳統(tǒng)的太陽能電池通過吸收太陽的輻射能來轉(zhuǎn)化為電力。然而，太陽光具有不同的波長(zhǎng)，不同波長(zhǎng)的太陽光具有不同的能量強(qiáng)度，但是目前的太陽能電池只能吸收部分波長(zhǎng)的太陽光。

太陽能電池只能吸收可見波長(zhǎng)的太陽光能量，這些可見光擁有43％的太陽輻射能。但是，太陽光中的紅外線部分擁有大約52％的太陽能，太陽能電池確不能吸收。

最高效的太陽能電池是由可吸收大部分太陽光光譜的多種材料制成，全世界的太陽能電池開發(fā)商正在尋求研發(fā)一種可吸收太陽紅外光線的太陽能電池。

這個(gè)研發(fā)團(tuán)隊(duì)對(duì)使用高度失配合金研發(fā)太陽能電池非常感興趣，這是因?yàn)檫@種材料的某些成分在太陽光照射下，其電和光學(xué)性能會(huì)發(fā)生顯著改變。

在他們的實(shí)驗(yàn)中，研究人員使用一種高度失配的合金氮砷化鎵樣品來吸收太陽紅外輻射。

從實(shí)驗(yàn)室中獲得失配合金所面臨的一個(gè)最大問題是，材料不能自然與賦予特殊性能的成分混合。然而，研究人員通過使用分子束外延，來氣化失配成分的純樣品，并把其融入到一個(gè)真空環(huán)境中，使得氮與其他的成分混合。

如果研究人員能夠控制這些分子束的形成，他們就能夠生產(chǎn)可高效的把光和熱轉(zhuǎn)化為電力的材料，Goldman女士表示。

如果將來的太陽能電池能夠捕獲來自太陽直接的能源以及地面和建筑物周圍重新輻射的間接能源，那么其轉(zhuǎn)化效率將可能得到極大的改進(jìn)。

“通過利用更高效的熱電，將使得通過利用來自電廠以及汽車發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的廢熱產(chǎn)生電力的可行性更大”，Goldman女士表示。

該團(tuán)隊(duì)的研究獲得愛爾蘭科學(xué)基金會(huì)(國(guó)家科學(xué)基金會(huì))以及太陽能和熱能轉(zhuǎn)化中心的注資，后者是受到美國(guó)能源部資助的一個(gè)能源前沿研究中心。