時間:2022-01-12
在今年第 48 屆 IEEE 光伏專家會議上,來自德國弗勞恩霍夫太陽能系統研究所 ISE 的研究人員展示了將基于砷化鎵 (GaAs)的 III-V 族半導體光伏電池暴露于 858 nm 的激光中并實現了 68.9% 的轉換效率的神話。之所以稱之為神話是因為68.9%的轉換效率乃是迄今為止將光轉化為電能的最高值!在展示中,研究團隊使用了一種非常薄的太陽能電池(由砷化鎵制成),并為其配備了高反射性、導電性的后視鏡。
在光伏電池中,光被吸收在電池結構中。吸收的光使正負電荷釋放,然后傳導到前后電池觸點,從而產生電能。 當入射光的能量略高于半導體材料固有的所謂帶隙能量時,光伏效應就會特別強大。因此,當單色激光光源與合適的半導體化合物材料相匹配時,理論上是有可能達到非常高的轉換效率的。
這種擁有激光技術參與的能量傳輸形式也被稱為光能技術,它尤其適用于需要電隔離電源、防雷或防爆、電磁兼容性或完全無線電力傳輸的應用。
與傳統的銅纜輸電相比,這樣的光動能系統具有兩個明顯優勢,弗勞恩霍夫ISE研究小組負責人Henning Helmers博士解釋說:"首先,光子被捕獲在電池中,靠近帶隙的光子能量的吸收能達到最大化,同時還能夠最大限度地減少熱化和傳輸損失。其次,內部產生的光子通過輻射復合被捕獲并有效回收,這延長了有效載流子壽命,從而增加了額外的電壓。"。
研究所所長Andreas Bett教授高興地說:"這項研究表明光伏技術在太陽能發電以外的工業應用方面也有潛力。”
實際上,因為有了激光這件法寶的加持,此種光電傳輸的應用領域變得非常廣泛,包括風力渦輪機的結構監測、高壓線的監測、飛機油箱中的燃料傳感器或來自體外的植入物的光學供應、無源光網絡的監測或物聯網應用的無線供電等。
如上文章來源:OFweek激光網
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