据物理学家组织网7月12日报道，美国科学家设计出了一款新型太阳能电池并制造出了模型。这种太阳能电池整合了多块电池，这些电池堆叠成能捕获太阳光谱几乎所有能量的单个设备，可将44.5%的直射太阳光转化为电力，有潜力成为世界上最高效的太阳能电池，而目前大多数太阳能电池的光电转化效率仅为25%。该研究成果发表在最新一期的《先进能源材料》杂志上。
不同于我们在屋顶或田间常见的太阳能电池板，美国乔治华盛顿大学、海军研究实验室的科学家、Sotera防御解决方案公司、Semprius公司和伊利诺伊大学香槟分校联合设计和构建了具有五个半导体结的新太阳能电池原型——三个砷化镓（GaAs）结，两个锑化镓（GaSb）结。该太阳能电池设计方法使用聚光型太阳能电池（CPV）板，可将太阳光集中在微型太阳能电池（面积不到1平方毫米）上，浓度为744个太阳，。最重要的优势有两点，首先，其基座来自锑化镓（GaSb）材料家族，这种材料广泛应用于红外激光器和光电探测器内。锑化镓基太阳能电池被组装成一个堆叠结构，就像过滤太阳光的滤网一样，每层都有专门材料吸收特定波长的能量。其次，这种堆叠工艺使用所谓的转移打印技术，使这些小型设备可以精确地立体组装在一起。
该研究主要作者、乔治华盛顿大学的马修·鲁姆说：“到达地球表面的直射太阳光中，99%的能量位于波长250纳米和2500纳米的光之间，但传统的高效多结太阳能电池的材料不能捕获整个光谱范围内的所有能量，而新设备可以。”
研究人员认为，这个特殊的太阳能电池虽然非常昂贵，但重要的是其显示出在效率方面可能的上限。尽管目前涉及的材料成本很高，但用于制造电池的技术仍然是有希望的。最终，通过使用非常高的太阳能浓度水平和技术来回收昂贵的生长基材，以降低成本，使同类产品投入市场。
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