第五百七十八章关于太阳能电池的畅想
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马特和爱德华兹在老早之前研究太阳能技术之的🏔🙵🎳时👖候,就一直曾经关注与到底该如何提🎷🕫高太阳能转化的效率的问题。
其实关于太阳能转化的效率问题,一直🖑都是困扰着整个太阳能科学研究领域最大的难🗞🜭题。
最早的时候,人们使用的太阳能电池的材料,都是一些特殊的涂层,通过吸收太阳能的热能,然后将🌞⛷🟀这些热能💛💤来转化为动能。
在之🕉🇱后又有科学家,将这些🇿🞗热能转化为化学能🇹🝜,然后储存起来,然后在转化为动能。
一百多年一来,人类科学⛉家在关于太阳能的研究和转化方面,做了大量的研究,通过各种手段🁦,来达到自己的目的。
直到🕉🇱上世纪的五六十年代,随着化学科学,以及物理科学🞱所取得的新突破,人类关于太阳能的科学研究,才真正的现实了起来。
尤其是随着电池领域所取得的突破,以及材料科学领域所取得的突破,人类🜫科学家在太阳能的转化领域,才取得了更大的进展。
从上世纪七八十年代开始,人类科学家就开始尝试着使用硅晶片,来作为新一代的太阳能转化🁦器的材质。
因为硅晶片属于半导体材料,起自身的导电性能并不是特别的好,但是在吸收太阳能,然后进行储存,并且在数控管理方⚡💺面,倒🅻是有着他得天独厚的优势。
所以最近几十年来,硅晶片,已经越来越多的成了太阳能转化技术和手段当中的重要部分,它被大量的制成太阳能光伏,来用于🅻这方🍾面的研究。
不过尽管硅晶片被越来越多的做成了各种太阳能转化的♚光伏材质,🕏🈥可是在太阳能的转化效率方面,它们却并没有把目前的太阳能转化率给提高多少。
目前人🕌类制造的太阳能转化器,即便是以最好的硅👖晶片作为光伏的,一般的转化率,也就是被控制在百💚分之十九,到百分之二十二之间。
想要做的更高,还有着相当的困难。
而马特和爱德华兹,也发现了这个难题,于是他们就从各种角度来分析目前太阳能电池板上所使用的硅晶片,各种手段是层出不穷,🍾粉墨登场。
最后🕉🇱几经试验,他们终于是发现,原来🖑目前所使用的硅晶片,之所以在太阳能转化率问题上一直做不到更高,最主要的还是和目前所使用的这些硅晶片的内部物理分子结构有关。
目前所使用的这种硅晶片的分🅀子结构,就决定🇹🝜了他们不能够迅速的扑捉到太阳能管线中的黄色光子,只能扑捉到红色光子。
而红色的光子,所带有的能量🅀,明显要比黄色光子所带的能量要小得多。
一般来说,要有两个甚至更多的红⛷色光子的能量,才能够抵得上一个👘黄色光子所带有的能量。
那么🕉🇱该如何能够让硅晶🍗片扑捉到,更加多的黄色光子,而不是红色光子呢?
或者如何才能够让硅晶片所🇿🞗扑捉到的红色光子,更加有效的转化为能👘量更大的黄色光🗞🜭子呢?
于是两位科学家,在电脑上做了无数次的⛿☦模拟实验,最后得出的一个结论就是,如果想要让硅晶片在太💚阳能转化的问题当中,变得更加的有效率,能够更加迅速有效的扑捉到太阳能中能量更大的黄色光子,那么就必须🖑要调整硅晶片内部的物理分子结构。
让每个硅晶分子都呈60度的夹角排列,这样三个硅晶分子就可以形成一个坚固的等边三角形,这样当太阳光照射到硅晶片的时候,每三个硅晶⛊😬🄡分子所做成的一个坚固的三角形布局,就可以迅速的扑捉😍到太阳光线中,能量最为充足的黄色光子,而黄色光子也不会因为所带有的能量太大,而直接冲破这个稳定的三角形,把能量消耗出去。