Nature Materials《自然材料》 2010年8月1日

斯坦福大學(xué)的工程師們宣布，一個能同時聯(lián)合利用太陽輻射的光和熱產(chǎn)生電力的方法，將提供超過現(xiàn)有太陽能電池科技兩倍多的效率。他們發(fā)現(xiàn)并證明了這個方面的有效性，這個方法被稱為“光子增強型熱離子輻射”（簡稱為PETE），將能夠減少太陽能產(chǎn)品的成本，低到足夠和石油能源進行競爭。

大多數(shù)的太陽能電池板利用半導(dǎo)體材料硅將光能轉(zhuǎn)化為電能。但是這些電池只利用了陽光光譜的一部分，其他的僅僅是產(chǎn)生了熱。未被利用的陽光和電池本身的低效率產(chǎn)生的熱量，導(dǎo)致一半以上的抵達到電池的原始太陽能損失掉了。

假若這些浪費掉的熱能能用某種方式采集到，太陽能電池將比現(xiàn)在有效率得多。問題是熱能轉(zhuǎn)化系統(tǒng)需要更高的溫度，而太陽能電池的效率在高溫下迅速降低。

研究小組的領(lǐng)導(dǎo)者Melosh發(fā)現(xiàn)，用薄層的金屬銫覆蓋在一片半導(dǎo)體材料上，能夠使材料同時利用光和熱能來產(chǎn)生電力。

“我們描述的是一個新的物理過程，并非基于標(biāo)準(zhǔn)的光電伏打機理。但是，你可以想象成是一個能在非常高的溫度下進行的光電伏打反應(yīng)。”Melosh說道。“實際上，它在高溫下運作得更好，越高越好。”

材料費用是太陽能能源工業(yè)發(fā)展的一個制約因素，所以減少太陽能建設(shè)的資金投入是一個很大的優(yōu)勢。

“PETE方法給了太陽能能源的迅猛發(fā)展一個確實的可能性。”MElosh說道。“即使我們無法達到完美的效率利用，比方說我們提升了太陽能轉(zhuǎn)換效率10%，從現(xiàn)有的20%轉(zhuǎn)化效率提高到30%，那么（和現(xiàn)有的系統(tǒng)相比）產(chǎn)能還是總共提升了50%。”

而這個增量已經(jīng)足夠使得太陽能能源可以和石油能源進行競爭。