在太陽能電池面板表面的玻璃上集成一層色散衍射結(jié)構(gòu)(polychromat),就可以將太陽能電池的效率提高50%。2014年6月9日,《光伏進(jìn)展》(Progress in Photovoltaics)發(fā)表了美國猶他大學(xué),美國國家可再生能源實(shí)驗(yàn)室和美國麻省理工學(xué)院的科研人員的研究成果。
“目前,高效率的太陽能電池非常昂貴,因?yàn)樗麄儽仨氃趶?fù)雜的環(huán)境下精心制造,只能在諸如火星車等太空或國防領(lǐng)域才合算?!豹q他大學(xué)電氣與計(jì)算機(jī)工程的助理教授Rajesh Menon說,“我們?cè)O(shè)計(jì)了一種非常廉價(jià)的光學(xué)元件。他可以集成到太陽能面板表面的玻璃,從而將太陽光分解成多種顏色。”
“火星車?yán)锏奶柲茈姵氐男史浅8?,但是因?yàn)槠涑杀靖甙翰荒軓V泛應(yīng)用于屋頂。 ”Menon說,“我們已經(jīng)設(shè)計(jì)出衍射光學(xué)元件,但是目前將它集成到商業(yè)光伏產(chǎn)品中還很困難,因?yàn)楹苌儆兄圃焐棠軌蛱幚硭璧亩喾N材料,這是下一個(gè)挑戰(zhàn)?!?/p>
太陽能電池的性能和它將太陽光轉(zhuǎn)化成電的效率直接相關(guān)。太陽能電池的原理是,電池表面的材料層吸收太陽光發(fā)出的光束中的光子,產(chǎn)生電荷從而形成電流。但是,太陽光包括從紫外到可見光到紅外的不同波長。不同波長的光由不同能量的光子組成。傳統(tǒng)的太陽能電池僅能高效率地吸收一個(gè)窄帶波長的光。其他波長的能量根本不能被吸收,或者被轉(zhuǎn)化成熱能而不是電能。因此,太陽能電池效率的理論極限是33.5%,這被稱為Shockley-Queissner極限。
實(shí)際上,這種色散衍射光學(xué)元件也可以用在手機(jī)上以產(chǎn)生更節(jié)能更明亮的LCD顯示屏,或用于低照明環(huán)境下的彩色攝影和攝像。
無錫奧普頓光電子可提供色散衍射光學(xué)元件的設(shè)計(jì)方案。