太陽能發電是潔淨的可再生能源,但太陽能發電的轉換效率向來甚低,一般只有15%左右。即是100%的太陽能照射到太陽能板以後,只有15%的能源可以轉換成電力輸出。最高階的太陽能板,也只能把轉換效率提升到20%。然而,最近美國能源部公布,科學家首次製造出轉換效率高達40%的太陽能板,可望把太陽能發電的成本大幅下降。
報告指出,該技術由美國能源部和波音公司旗下的Spectrolab研究所合作研發,最近首次把太陽能板的轉換效率提升至40%,是太陽能發電的一個新突破。該研究團隊採用一種名為Multi-junction Solar Cell 的新結構,把太陽能板分成多層,每層感應不同波段的光波,產生更多電力。
舉例說,光線照射到太陽能板上,表層的太陽能板感應到紅光,先把紅光轉成電能。然後光線穿透表層,照射到下一層的感光材料上,感光材料再把餘下的光線進行轉換,產生電力。轉換以後,光線繼續穿透到下一層去,負責另一顏色的感光材料繼續把光線轉換成電力。這種使用多層感光結構的太陽能板,較以往只有一層感光材料的太陽能板可以產生更多電力。
能源部表示,由於太陽能發電的效率較舊技術提升1倍以上,用戶可以用較細小的太陽能板,便可以產生跟以往相同的電力輸出,既節省地方,又可降低發電成本。預料該技術量產以後,每瓦電力的生產成本約為8美仙至0.1美元,較舊技術便宜約一半。
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