太陽能電池板是一項(xiàng)奇妙的技術(shù)，但是我們需要找出提高效率的方法–去年，科學(xué)家們解決了40年前的謎團(tuán)，圍繞著提高效率的主要障礙之一。

2019年的研究概述了用于生產(chǎn)太陽能電池的硅的材料缺陷，該缺陷以前未被發(fā)現(xiàn)。它可能是導(dǎo)致太陽能電池在使用的最初幾個小時內(nèi)看到2%的效率下降的原因：光誘導(dǎo)降解(LID)。

乘以世界各地太陽能發(fā)電站安裝的面板數(shù)量的增加，這一下降等于不可再生能源必須彌補(bǔ)的千兆瓦成本。

實(shí)際上，據(jù)估計，LID在全球范圍內(nèi)造成的效率損失相當(dāng)于比英國15個核電站所能產(chǎn)生的能量更多。新發(fā)現(xiàn)可以幫助科學(xué)家彌補(bǔ)這一不足。

研究人員之一，英國曼徹斯特大學(xué)的托尼·皮克爾(Tony Peaker)表示：“由于對環(huán)境和財務(wù)的影響，太陽能電池板的“效率降低”在過去的40年中一直是許多科學(xué)和工程學(xué)關(guān)注的話題。”2019年6月。

“盡管如此，盡管業(yè)務(wù)上有一些最好的頭腦，但直到現(xiàn)在，這個問題一直堅(jiān)定地拒絕解決。”

為了找到過去四十年中無法確定的270篇研究論文，最新的研究使用了一種稱為深層瞬態(tài)光譜法(DLTS)的電學(xué)和光學(xué)技術(shù)來發(fā)現(xiàn)硅中的弱點(diǎn)。

DLTS分析發(fā)現(xiàn)了以下內(nèi)容：隨著太陽能電池中的電荷從日光轉(zhuǎn)換，電子流被束縛;反過來，這降低了可以產(chǎn)生的電能水平。

研究小組發(fā)現(xiàn)，這種缺陷一直處于休眠狀態(tài)，直到太陽能電池板變熱為止。

曼徹斯特大學(xué)的研究人員之一伊恩·克勞(Iain Crowe)說：“我們已經(jīng)證明了缺陷的存在，現(xiàn)在需要進(jìn)行工程修復(fù)。”

研究人員還發(fā)現(xiàn)，更高質(zhì)量的硅具有更長的“壽命”的載流子(攜帶光子能量的電子)，這支持了這些陷阱與效率下降有關(guān)的想法。

此外，在黑暗中加熱材料(通常用于從硅中去除陷阱的過程)似乎可以逆轉(zhuǎn)降解。

繼續(xù)提高太陽能電池板效率的工作在實(shí)驗(yàn)室中不斷取得突破，自然界也提供了許多效率技巧?，F(xiàn)在，光致退化的謎團(tuán)已經(jīng)解決，全球的太陽能農(nóng)場應(yīng)會受益。

“效率絕對下降2%似乎沒什么大不了，但是當(dāng)您考慮到這些太陽能電池板現(xiàn)在負(fù)責(zé)提供全球總能源需求的巨大且呈指數(shù)增長的部分時，這將浪費(fèi)大量的電力容量”，Peaker說。