热光伏太阳电池及其研究进展
2014-07-24彭英才刘宝元周子淳沈波马蕾
河北大学学报(自然科学版) 2014年3期
彭英才,刘宝元,周子淳,沈波,马蕾
(1.河北大学 电子信息工程学院,河北 保定 071002;2.北京大学 介观物理国家重点实验室,北京 100871)
近几十年来,以太阳电池为主的现代光伏技术获得了迅速发展.作为第1代的单晶Si太阳电池、多晶Si太阳电池和化合物单晶GaAs太阳电池,它们具有相对较高的转换效率,但是其制作成本也相对较高;作为第2代的薄膜太阳电池耗材少,工艺简单,显著降低了制作成本,但是由于材料性质等方面的限制,其能量转换效率有待提高;2003年,Green[1]提出了以低成本、高效率、无毒性、长寿命和高可靠性为特点的第3代太阳电池,由此开辟了新概念太阳电池研究与开发的新时代[2].
在各类太阳电池中,热光伏太阳电池占有重要的地位.由于它对红外波段的光子能量具有很好的吸收特性,可以显著拓宽光谱的能量吸收范围,故能量转换效率可以大大提高.理论计算指出,1个热光伏系统理想条件下的预期转换效率可以达到60%[3].热光伏系统具有很多优点,如能量输出密度高、转换效率高、污染小、寿命长、发电的同时可以产生热能等[4-5],这使得它不仅在游艇、汽车、炉壁等民用设施领域具有重要应用,而且在军工和航天领域都具有广泛的应用前景.热光伏电池是热光伏系统的主要组成部件,本文将对热光伏系统的工作原理和热光伏太阳电池的研究进展进行简要评述.
1 热光伏系统的工作原理
一个热光伏系统应包括以下几个部分:热源、热辐射器……
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