第八篇有关元素硅的文章庆祝了联合国2015年光年。我们的特色是“让它发光”的作者约翰·佩林(John Perlin):“ 6000年的太阳能故事”,他考察了半导体革命及其主要材料硅的影响。
硅片
佩林先生在最后一集中指出,在康普顿实验之后,爱因斯坦的光子和光伏效应的现实在科学界得到了普遍认可。
对于那些可能错过了这个迷你剧中的一集的人,以下是已发布的内容:
作者约翰·珀林(John Perlin)庆祝光影年的到来作者约翰·珀林(John Perlin)和太阳能电池今天的太阳革命之路:发现硒光敏性1875年发现的光伏性:作家约翰·佩林的访谈光伏梦想:PV爱因斯坦商业化的首次尝试:光伏之父爱因斯坦(Einstein):光伏之父–第2部分我们的最后一集以对1949年制造的光伏发电状态的不确定预言结束,当时两名主要科学家观察到:
“必须留待将来,发现材料更高效的太阳能电池是否会重新打开利用太阳能用于有用目的的可能性。”
在这里,我们就太阳能产业的未来如何进入下一阶段采访了Perlin:
CleanTechnica:您已经指出,1950年代初期的半导体革命为光伏技术的发展奠定了道路。
佩林:是。在半导体革命到来之后不久,太阳能电池就有望实现清洁能源产业的发展。
CleanTechnica:您是指硅的介绍吗?但是它曾经被认为是不合格的元素。
佩林:在最长的时间里,没有人对像硅这样的元素感兴趣,因为它们既不是很好的绝缘体也不是很好的导体。硅在1950年代初成为首选的半导体,因为与其他半导体材料相比,硅在现实世界中的耐久性和可靠性更高。
CleanTechnica:您已经说过,电话巨头贝尔实验室的早期研究被证明对PV的发展至关重要。正确?
佩林:是。1940年代后期,贝尔实验室的科学家发现,通过有序地添加微量的某些杂质,将它们转变为优质的电子设备,比以前的任何设备都要好。
从左至右– Gerald Pearson,Daryl Chapin和Calvin Fuller –贝尔太阳能电池的三大主要开发商图片来源:通过AT&T档案
贝尔科学家卡尔文·富勒(Calvin Fuller)在1952年发现了如何用硅来做到这一点,生产出一种三明治,三明治的一面带正电,另一面带负电。两者结合的地方会发展出永久性的力量。这是p-n结-所有半导体器件的核心
CleanTechnica:富勒创造了以前从未见过的东西?
佩林:在富勒(Fuller)取得突破之前,没有人将硅变成有源半导体器件。然后,他教他的同事Gerald Pearson如何做同样的事情。
CleanTechnica:太阳能如何适应这一发现?
佩林:以这种方式制备的硅需要一定量的能量,例如光子,皮尔森实验中的一种提供的灯光使正负电荷移动到pn结的相对侧,从而创建了一个“太阳能电池”,将其转化为进入电的光超过硒的六倍。
CleanTechnica:贝尔正在寻找替代电源?
佩林:它是。同时,另一位贝尔科学家达里尔·查平(Daryl Chapin)被指派寻找替代电源来运行远离电力线的电话,他将硒太阳能电池作为一种可能。但是硒的表现却一如既往。
皮尔森(Pearson)得知查平(Chapin)的硒问题时,就跑到大厅去同事办公室,大喊“别再浪费硒了!”并给了他刚刚测试过的硅太阳能电池。
CleanTechnica:发生了什么?
佩林:于是开始了“贝尔太阳能电池”项目。它产生了一种太阳能电池,能够将足够的阳光转化为电能以用于实际应用,为今天的太阳能革命奠定了基础。
CleanTechnica:与我们今天部署的太阳能电池相比,该太阳能电池的效率如何?这样的电池效率会受到限制吗?
佩林:这将在后续剧集中显示。
照片来源:通过Shutterstock的硅片
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