在太陽能運(yùn)用領(lǐng)域,如何將太陽能最大限度轉(zhuǎn)變成可使用能源一直是各國(guó)科學(xué)家爭(zhēng)相研究的難題。最近,新南威爾士大學(xué)(University of New South Wales)的科學(xué)家宣布,他們成功研制出一種復(fù)合材料,能夠?qū)⑻柲?3%的能量轉(zhuǎn)變成電能,這一結(jié)果也打破了此前42.7%的記錄。
最新科學(xué)研究成果表明,復(fù)合材料制造的電池板與單一材料電池板相比,能夠更加高效的利用太陽能。因?yàn)樘柲茈姵刂饕峭ㄟ^半導(dǎo)體材料來吸收陽光中的光子,并將其轉(zhuǎn)換成電流。每一種半導(dǎo)體只能吸收特定能量范圍的光子,這個(gè)范圍稱為該材料的“能帶隙”。能帶隙越寬,電池的效率則越高。
科學(xué)家利用一種特殊的硅元件作為該復(fù)合材料的主要組成部分,因?yàn)楣枘茏畲笙薅鹊膶⒐庾V波長(zhǎng)中的紅外以及近紅外光線加以吸收利用??茖W(xué)家再將硅元件同鎵、銦、磷以及砷這四種材料做成的元件加以融合利用,通過改變復(fù)合材料中鎵、銦、磷以及砷的比例,調(diào)節(jié)其能帶隙范圍使其達(dá)到最大吸收率,最終就創(chuàng)造了將太陽能43%的能量轉(zhuǎn)變成電能的記錄。
不過,如果想要將這一研究成果進(jìn)行推廣應(yīng)用,科學(xué)家們還需做更多工作。目前,這一高效能量轉(zhuǎn)換結(jié)果只能在實(shí)驗(yàn)室里進(jìn)行。此外,非硅晶體材料也非常昂貴,不適合大面積推廣。但不論怎樣,此次科學(xué)家成功打破太陽能利用記錄,也為人類未來利用太能能提供了諸多參考價(jià)值。