【中玻網(wǎng)】近日，斯坦福大學(xué)的研究人員在美國光學(xué)學(xué)會(huì )的新期刊《Optica》上發(fā)布了一項光伏電池的散熱新技術(shù)。該項技術(shù)是由斯坦福大學(xué)電氣工程教授范善輝（音譯）帶領(lǐng)研發(fā)團隊完成的。他們通過(guò)在光伏電池表面附加一層特殊的石英玻璃，有效地降低了光伏電池多余的熱輻射，克服了效率高光伏電池研發(fā)過(guò)程中的冷卻問(wèn)題。  

    光伏電池是當今市場(chǎng)上較有前途和較廣泛使用的可更新能源之一。雖然易于制造，但一直存在著(zhù)太陽(yáng)能轉化率過(guò)低的問(wèn)題。除去不可避免的能量損失，光伏電池過(guò)熱是導致轉化效率低的主要原因。在正常工作條件下，光伏電池很容易達到55攝氏度以上的高溫，限制了光電轉化率的同時(shí)也降低了電池壽命。目前的冷卻手段主要是利用通風(fēng)裝置和液體冷卻劑，但這些方式都缺乏經(jīng)濟性而且影響光伏性能。  

    “我們的新方法可以被動(dòng)地降低光伏電池的工作溫度，顯著(zhù)提高其能源轉換效率和使用壽命。”斯坦福大學(xué)物理學(xué)家和該論文的靠前作者朱林曉（音譯）說(shuō)，這兩個(gè)好處有利于光伏電池技術(shù)的持續成功和廣泛應用。  

    光伏電池是把太陽(yáng)光直接轉化為電能的裝置。目前較成功和較廣泛使用的設計，是利用晶體硅半導體材料，其能量轉化率上限為30%。沒(méi)有被轉換的太陽(yáng)能產(chǎn)生了熱輻射，降低了光伏電池的性能。溫度升高每1攝氏度，光伏電池的效率就降低0.5%。另外，溫度的升高也會(huì )加快光伏電池的老化速度，每升高10攝氏度，老化速率加快一倍。  

    “這種程度的轉化率降低是非常嚴重的。”該研究報告的共同作者AaswathRaman說(shuō)，在光伏行業(yè)，大量的資金被用來(lái)解決轉化率問(wèn)題。我們這種用特殊的玻璃表層覆蓋光伏電池的方法，能有效提高光伏效率。  

    在光譜里，可見(jiàn)光攜帶更多能量，而紅外線(xiàn)攜帶更多熱量。不同光線(xiàn)有著(zhù)不同的波長(cháng)，不同波長(cháng)的光線(xiàn)在通過(guò)不同種類(lèi)和形狀的表面時(shí)折射和反射率不同。“石英對于可見(jiàn)光是可穿透的，但是又能調整某些特殊波長(cháng)光線(xiàn)的折射和反射率。”范善輝解釋說(shuō)，這種設計的石英薄層，在反射掉紅外線(xiàn)的同時(shí)，不會(huì )影響電池對可見(jiàn)光的吸收，不降低光伏電池的性能，是種近乎理想的方案。我們的目標是降低光伏電池的工作溫度，從而提高太陽(yáng)能轉化率。  

    不過(guò)，以上結果均是通過(guò)模擬獲得。  

    朱林曉和他的同事目前正在制造這些設備和進(jìn)行測試實(shí)驗。他們的下一步是演示光伏電池在室外環(huán)境的冷卻效果。“我們認為這項工作解決了光伏發(fā)電的一個(gè)重要技術(shù)問(wèn)題，而且優(yōu)化光伏電池性能。因此擁有很大的商業(yè)化潛力。”朱林曉說(shuō)。