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第五百七十八章 關於太陽能電池的暢想
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馬特和愛德華茲在老早之前研究太陽能技術之的時候,就一直曾經關注與到底該如何提高太陽能轉化的效率的問題。
其實關於太陽能轉化的效率問題,一直都是困擾著整個太陽能科學研究領域最大的難題。
最早的時候,人們使用的太陽能電池的材料,都是一些特殊的塗層,透過吸收太陽能的熱能,然後將這些熱能來轉化為動能。
在之後又有科學家,將這些熱能轉化為化學能,然後儲存起來,然後在轉化為動能。
一百多年一來,人類科學家在關於太陽能的研究和轉化方面,做了大量的研究,透過各種手段,來達到自己的目的。
直到上世紀的五六十年代,隨著化學科學,以及物理科學所取得的新突破,人類關於太陽能的科學研究,才真正的現實了起來。
尤其是隨著電池領域所取得的突破,以及材料科學領域所取得的突破,人類科學家在太陽能的轉化領域,才取得了更大的進展。
從上世紀七八十年代開始,人類科學家就開始嘗試著使用矽晶片,來作為新一代的太陽能轉化器的材質。
因為矽晶片屬於半導體材料,起自身的導電效能並不是特別的好,但是在吸收太陽能,然後進行儲存,並且在數控管理方面,倒是有著他得天獨厚的優勢。
所以最近幾十年來,矽晶片,已經越來越多的成了太陽能轉化技術和手段當中的重要部分,它被大量的製成太陽能光伏,來用於這方面的研究。
不過儘管矽晶片被越來越多的做成了各種太陽能轉化的光伏材質,可是在太陽能的轉化效率方面,它們卻並沒有把目前的太陽能轉化率給提高多少。
目前人類製造的太陽能轉化器,即便是以最好的矽晶片作為光伏的,一般的轉化率, 也就是被控制在百分之十九,到百分之二十二之間。
想要做的更高,還有著相當的困難。
而馬特和愛德華茲,也發現了這個難題,於是他們就從各種角度來分析目前太陽能電池板上所使用的矽晶片,各種手段是層出不窮,粉墨登場。
最後幾經試驗,他們終於是發現,原來目前所使用的矽晶片,之所以在太陽能轉化率問題上一直做不到更高,最主要的還是和目前所使用的這些矽晶片的內部物理分子結構有關。
目前所使用的這種矽晶片的分子結構,就決定了他們不能夠迅速的撲捉到太陽能管線中的黃色光子,只能撲捉到紅色光子。
而紅色的光子,所帶有的能量,明顯要比黃色光子所帶的能量要小得多。
一般來說,要有兩個甚至更多的紅色光子的能量,才能夠抵得上一個黃色光子所帶有的能量。
那麼該如何能夠讓矽晶片撲捉到,更加多的黃色光子,而不是紅色光子呢?
或者如何才能夠讓矽晶片所撲捉到的紅色光子,更加有效的轉化為能量更大的黃色光子呢?
於是兩位科學家,在電腦上做了無數次的模擬實驗,最後得出的一個結論就是,如果想要讓矽晶片在太陽能轉化的問題當中,變得更加的有效率,能夠更加迅速有效的撲捉到太陽能中能量更大的黃色光子,那麼就必須要調整矽晶片內部的物理分子結構。
讓每個矽晶分子都呈60度的夾角排列,這樣三個矽晶分子就可以形成一個堅固的等邊三角形,這樣當太陽光照射到矽晶片的時候,每三個矽晶分子所做成的一個堅固的三角形佈局,就可以迅速的撲捉到太陽光線中,能量最為充足的黃色光子,而黃色光子也不會因為所帶有的能量太大,而直接衝破這個穩定的三角形,把能量消耗出去。
這樣當黃色光子,撞擊到這個穩
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