美國：用三維設計來提升太陽能電池效率

在加利福尼亞州圣巴巴拉，有一家名為Solar3D的公司，該公司計劃制造比傳統電池更有效的硅太陽能電池，因為它使用了光纖技術的光捕獲概念。該公司聲稱，其三維設計可以將光集中到硅中進行捕獲，從而使這種材料有更多的時間將光轉化為電能。

硅的理論最大光電轉換效率為29%，但目前市場上電池板的效率僅為15%至18%。Solar 3D的設計沒有確切的效率數據，但首席執行官Jim Nelson說：“我認為它將接近硅的理論效率。我們不能達到29%，硅沒有人能達到那么高，但我們希望盡可能接近。”

Solar 3D公司的設計將克服降低太陽能電池效率的兩個因素。首先，入射到太陽能電池板上的光有30%被反射并損失。其次，當光照射到硅上時產生的許多電子在到達外圍電路之前被這種材料重新吸收。

Nelson說，這種新設計有一些凹槽，上面的集光層由二氧化硅或其他類似材料制成；這些凹槽可以向下引導光線，并有助于消除反射。下層是一個三維結構陣列，每個結構都有幾微米寬，通過模擬光纖中使用的波導來捕獲光。光纖包含兩個具有不同折射率的圓柱形層，這兩個層將光連續反射回纖芯。Nelson說，這種三維結構將使光在周圍反彈，直到光子產生盡可能多的電子。他說：“我們還將使接觸非常靠近發生這種情況的地方，這樣電子就不必移動很遠。”。

光捕獲還有許多其他概念。另一種借用光纖技術的方法是光纖太陽能電池，該電池由佐治亞理工大學的研究人員制造，由包裹在光纖上的染料敏化太陽能電池制成。然而，Nelson表示，Solar 3D公司的電池是由傳統的硅材料制成的，因此可以使用現有的生產設備進行制備，也可以放入現有的模塊中。

Solar 3D公司正處于非常早期的階段。剛開始的時候，風險投資家害怕投資太陽能技術，因為啟動成本很高。但這家公司并不尋求風險投資。相反，它是由私人投資者資助的，其中包括Nelson，他有財務背景，但對可再生能源充滿熱情。分析人士表示，這家公司的成功將取決于其制造成本能否與傳統的晶體硅技術競爭。馬修說：“新興技術很難在市場上站穩腳跟。”？Matthew Feinstein表示，他是Lux Research的分析師。銀行貼現往往是一個主要問題，因為這些技術沒有可靠的業績記錄。"

Jost&Sullivan公司（Frost&；

Sullivan）分析師。然而，她表示，“該行業普遍面臨的主要挑戰是來自中國制造業的競爭。中國制造的太陽能電池板價格較低，加上成本控制方面的困難，導致加利福尼亞州弗里蒙特的太陽能電池片制造商Solyndra倒閉，該公司最近宣布破產，并得到了美國能源部的貸款擔保。

但納爾遜似乎并沒有被嚇倒。他相信Solar 3D的設計，這種設計可以與現有的太陽能基礎設施兼容。“我們的整個方法是考慮大規模生產，”他說。“我們的全部目的是使其具有競爭力。該公司預計在2011年底前擁有原型設備。

（編輯/董海榮）在加利福尼亞州圣巴巴拉，有一家名為Solar3D的公司，該公司計劃制造比傳統電池更有效的硅太陽能電池，因為它使用了光纖技術的光捕獲概念。該公司聲稱，其三維設計可以將光集中到硅中進行捕獲，從而使這種材料有更多的時間將光轉化為電能。

硅的理論最大光電轉換效率為29%，但目前市場上電池板的效率僅為15%至18%。Solar 3D的設計沒有確切的效率數據，但首席執行官Jim Nelson說：“我認為它將接近硅的理論效率。我們不能達到29%，硅沒有人能達到那么高，但我們希望盡可能接近。”

Solar 3D公司的設計將克服降低太陽能電池效率的兩個因素。首先，入射到太陽能電池板上的光有30%被反射并損失。其次，當光照射到硅上時產生的許多電子在到達外圍電路之前被這種材料重新吸收。

Nelson說，這種新設計有一些凹槽，上面的集光層由二氧化硅或其他類似材料制成；這些凹槽可以向下引導光線，并有助于消除反射。下層是一個三維結構陣列，每個結構都有幾微米寬，通過模擬光纖中使用的波導來捕獲光。光纖包含兩個具有不同折射率的圓柱形層，這兩個層將光連續反射回纖芯。Nelson說，這種三維結構將使光在周圍反彈，直到光子產生盡可能多的電子。他說：“我們還將使接觸非常靠近發生這種情況的地方，這樣電子就不必移動很遠。”。

光捕獲還有許多其他概念。另一種借用光纖技術的方法是光纖太陽能電池，該電池由佐治亞理工大學的研究人員制造，由包裹在光纖上的染料敏化太陽能電池制成。然而，Nelson表示，Solar 3D公司的電池是由傳統的硅材料制成的，因此可以使用現有的生產設備進行制備，也可以放入現有的模塊中。

Solar 3D公司正處于非常早期的階段。剛開始的時候，風險投資家害怕投資太陽能技術，因為啟動成本很高。但這家公司并不尋求風險投資。相反，它是由私人投資者資助的，其中包括Nelson，他有財務背景，但對可再生能源充滿熱情。分析人士表示，這家公司的成功將取決于其制造成本能否與傳統的晶體硅技術競爭。馬修說：“新興技術很難在市場上站穩腳跟。”？Matthew Feinstein表示，他是Lux Research的分析師。銀行貼現往往是一個主要問題，因為這些技術沒有可靠的業績記錄。"

Jost&Sullivan公司（Frost&；Sullivan）分析師Georgina Benedetti表示，太陽能3D等技術有望帶來更高的效率，這很好，因為它們將使太陽能發電成本更低。然而，她表示，“該行業普遍面臨的主要挑戰是來自中國制造業的競爭。中國制造的太陽能電池板價格較低，加上成本控制方面的困難，導致加利福尼亞州弗里蒙特的太陽能電池片制造商Solyndra倒閉，該公司最近宣布破產，并得到了美國能源部的貸款擔保。

但納爾遜似乎并沒有被嚇倒。他相信Solar 3D的設計，這種設計可以與現有的太陽能基礎設施兼容。“我們的整個方法是考慮大規模生產，”他說。“我們的全部目的是使其具有競爭力。該公司預計在2011年底前擁有原型設備。

（編輯/董海榮）

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